Matlab——二维绘图（最为详细，附上相关实例）

为了帮助各位同学备战数学建模和学习Matlab的使用，今天我们来聊一聊 Matlab 中的绘图技巧吧！对于 Matlab 这样的科学计算软件来说，绘图是非常重要的一项功能。在数据处理和分析时，良好的绘图技巧能够更直观地呈现数据，增强数据可读性和可视性

目录

一.二维数据曲线图 

1.二维曲线 

1.1  绘制单根二维曲线 

1.2  绘制多根二维曲线

 2．具有两个纵坐标标度的图形plotyy

3．图形保持 hold on/off

 4.  设置曲线样式

5.2  图形标注与坐标控制 

图形标注 

坐标控制 

6.  图形窗口的分割

 二.其他二维曲线图

 1.极坐标图

2 . 二维统计分析图 

3.散点图

一.二维数据曲线图 

1.二维曲线 

1.1  绘制单根二维曲线 

plot函数的基本调用格式为： plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据 

eg:在0≤x≤2π区间内，绘制曲线 :y=xcos（x） 

x=0:0.05:2*pi;
y=cos(x);
plot(x,y);

 结果便是如此

plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数： plot(x)

在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图

1.2  绘制多根二维曲线

• plot函数的输入参数是矩阵形式  

  (1) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。  

  (2) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数 

  (3) 对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数

  • 含多个输入参数的plot函数 调用格式为： plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)

    (1) 当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。

    (2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数

    x=0:0.05:2*pi;
    y=cos(x);
    yy=sin(x);
    plot(x,y,x,yy);

                                          

    ---

     2．具有两个纵坐标标度的图形plotyy

    在MATLAB中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。调用格式为： plotyy(x1,y1,x2,y2)

    其中x1,y1对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1,y1数据对，右纵坐标用于x2,y2数据对 

    x=0:0.05:2*pi;
    y=cos(x);
    yy=x;
    plotyy(x,y,x,yy);

      

    3．图形保持 hold on/off

    hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换 

    x=0:pi/100:2*pi;
    y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
    plot(x,y1)
    hold on
    y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
    plot(x,y2);

     

     

     4.  设置曲线样式

     MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用。例如，“b-.”表示蓝色点划线，“y:d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时，MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次。

    要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，其调用格式为：

    plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)

    x=0:pi/100:2*pi;
    y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
    plot(x,y1,'b-.')
    hold on
    y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
    plot(x,y2,'bp');

     

    5.2  图形标注与坐标控制 

    图形标注 

    有关图形标注函数的调用格式为：

    • title(图形名称)
    • xlabel(x轴说明)
    • ylabel(y轴说明)
    • text(x,y,图形说明)
    • legend(图例1,图例2,…) 

      坐标控制 

      axis函数的调用格式为： axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])

      axis函数功能丰富，常用的格式还有： axis equal：纵、横坐标轴采用等长刻度。

      axis square：产生正方形坐标系(缺省为矩形)。

      axis auto：使用缺省设置。

      axis off：取消坐标轴。

      axis on：显示坐标轴 

      • 给坐标加网格线用grid命令来控制grid on/off命令控制是画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种状态之间进行切换。
      • 给坐标加边框用box命令来控制。box on/off命令控制是加还是不加边框线，不带参数的box命令在两种状态之间进行切换 

        6.  图形窗口的分割

        subplot函数的调用格式为： subplot(m,n,p)

        该函数将当前图形窗口分成m×n个绘图区，即每行n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形 

        x1=0:0.05:100;
        x2=linspace(0,2*pi,10);
        y1=sin(x1);
        y2=sin(x2);
        subplot(1,2,1); plot(x1,y1); colormap hsv; title('the first');
         subplot(1,2,2); plot(x2,y2); title('the second');

        

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         二.其他二维曲线图

         1.极坐标图

        polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为： polar(theta,rho,选项)

        其中theta为极坐标极角，rho为极坐标矢径，选项的内容与plot函数相似 

         eg：绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点

        x=0:pi/100:2*pi;
        y=sin(x).*cos(x);
        polar(x,y,'-*');

         

        2 . 二维统计分析图 

        在MATLAB中，二维统计分析图形很多，常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：

        bar(x,y,选项)

        stairs(x,y,选项)

        stem(x,y,选项)

        fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)  

         

        x=0:pi/10:2*pi;
        y=2*sin(x);
        subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');
        title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,-2,2]);
        subplot(2,2,2);stairs(x,y,'b');
        title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,-2,2]);
        subplot(2,2,3);stem(x,y,'k');
        title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,-2,2]);
        subplot(2,2,4);fill(x,y,'y');
        title('fill(x,y,''y'')');axis([0,7,-2,2]);
        

         

        3.散点图

        scatter（x，y）

         此 MATLAB 函数 在向量 x 和 y 指定的位置创建一个包含圆形的散点图。该类型的图形也称为气泡图

        X=randn(1000,1);
        Y=randn(1000,1);
        scatter(X,Y);
        xlabel('x');
        ylabel('y');

         

        ---

        绘图不仅仅是简单地将数据呈现出来，更重要的是通过图形的展示和分析，帮助我们发现数据中的规律、趋势和关系。这对于我们做出准确的决策和推断具有重要意义。

        近日我会尽快写出三维绘图的文章，希望大家多多支持，很高兴能帮助到大家！！！