在MATLAB中使用for循环绘制图形

Question

在MATLAB中使用for循环绘制图形

3

我正在尝试使用for循环绘制简单的图表，如下所示。

x=linspace(0,2*pi,100);
for i=1:numel(x)
    y=sin(x(i));
    plot(x(i),y)
    hold on
end

然而，我的图表上没有任何显示。为什么呢？

- cathy305

我真的很感兴趣：你是从哪里得到这个想法来解决问题的？是在某个课程中学到的吗？还是在网上读到的？还是只是通过文档尝试了一些东西？ - Dev-iL

嗯，我目前正在使用MatConvNet进行一些工作，并被要求绘制误差图表，该图表是在一个for循环中计算的，例如2000次迭代。这就是为什么我尝试上面的代码，因为当我尝试绘制误差图表时，它是空的。 - cathy305

通常在循环内部绘图是一个不好的想法（从性能角度来看），所以除非绝对没有其他方法，否则请尽量避免。更好的方法是首先计算出您想要绘制的任何内容，然后仅在之后调用 plot 一次。如果您知道将要进行多少次迭代，那么应该很容易分配一个大小为 numDataPoints * numIterations 的矩阵，然后仅为以后存储您的误差向量（除非您更喜欢仅存储一个值，例如 SSE 或 RMSE，在这种情况下，大小为 numIterations 的向量就足够了）。祝你好运！ - Dev-iL

2个回答

2

简单的方法

如果你想在添加数据时绘制曲线，请尝试以下方法：

x = linspace(0,2 * pi, 100);
y = zeros(size(x));
for i=1:numel(x)
     y(i) = sin(x(i));
     plot(x(1:i), y(1:i), 'color', 'r')
     drawnow();
end

请注意，绘图自动尝试设置x和y限制（曲线缩放到绘图窗口），为了防止这种情况，您需要使用xlim和ylim手动设置x和y限制。

正如Matt在他的回答中所写的那样，在每次迭代中调用plot是非常昂贵的（即耗时的）。因此，我建议使用数据源：

使用数据源更新图形

% Create a panel and axes object
h_panel = uipanel;
h_axes = axes( 'Parent', h_panel);

% Create data sources
x = linspace(0,2 * pi, 100);
y = zeros(size(x));

% Create graph object, in this case stairs 
% and bind the variables x and y as its data sources
h_stairs = stairs(h_axes, x, y, 'XDataSource', 'x', 'YDataSource', 'y');

for i=1:size(x)
    y(i) = sin(x(i));
    % Update the data of the stairs graph
    refreshdata(h_stairs); 
    drawnow();
end

每次迭代中调用drawnow并非必须，它仅用于更新可视化效果，以便您可以直接看到更改。

- middleman

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Matt · Accepted Answer

为什么会发生这种情况...

使用plot(x(i),y)，您正在绘制100个单独的点（每次迭代一个），默认情况下它们不会显示。因此，绘图看起来是空的。

解决方案1：向量化计算和直接绘图

我假设您想要绘制连续的线条。在这种情况下，不需要for循环，因为您可以直接在MATLAB中计算和绘制向量。因此，以下代码可能实现您的需求：

x = linspace(0,2*pi,100);
y = sin(x);
plot(x,y);

请注意，y 和 x 一样是向量，并且对于所有的 n，y(n) 等于 sin(x(n))。如果您想要绘制点本身，请在调用 plot 时使用LineSpec语法，像这样¹:

plot(x,y,'*');

^{1) 还有其他类型的点，详见上述链接的文档。}

解决方案2: 在for循环中计算数值并之后绘制

如果你想在for循环中计算数值并之后绘制：预分配所需变量（在这种情况下为y），在for循环中计算数值，最后在计算后用一个命令绘制它。

x = linspace(0,2*pi,100);

y = zeros(size(x));
for i = 1:numel(x)
    y(i) = sin(x(i));
end

plot(x,y);

解决方案3：在计算时动态更新绘图

如果您坚持要在每次迭代中绘制图形，则可以在解决方案2的基础上进行扩展：创建一个图形，向其中添加一个“空”绘图并存储其句柄。在for循环内部计算值并将其添加到y向量中，如上所示。作为最后一步，您可以通过更改其XData和YData属性并调用drawnow来更新绘图。请注意，在for循环内每次调用plot是不必要的昂贵操作，我不建议这样做。

% create figure and plot
figure;
ph = plot(0,0);
ax = gca;
set(ax,'XLim',[0,2*pi]);
set(ax,'YLim',[-1,1]);

% calculate and update plot
x = linspace(0,2*pi,100);
y = zeros(size(x));
for i = 1:numel(x)
    y(i) = sin(x(i));
    set(ph,'XData',x(1:i));
    set(ph,'YData',y(1:i));
    drawnow;
end