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在用python繪圖的時候,經常由于數據的原因導致畫出來的圖折線分界過于明顯,因此需要對原數據繪制的折線進行平滑處理,本文介紹利用插值法進行平滑曲線處理:
實現所需的庫
numpy、scipy、matplotlib
插值法實現
nearest:最鄰近插值法
zero:階梯插值
slinear:線性插值
quadratic、cubic:2、3階B樣條曲線插值
-
擬合和插值的區別
1、插值:簡單來說,插值就是根據原有數據進行填充,最后生成的曲線一定過原有點。
2擬合:擬合是通過原有數據,調整曲線系數,使得曲線與已知點集的差別(最小二乘)最小,最后生成的曲線不一定經過原有點。
代碼實現
import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from scipy import interpolate #設置距離 x =np.array([0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 70, 8, 9,10]) #設置相似度 y =np.array([0.8579087793827057, 0.8079087793827057, 0.7679087793827057, 0.679087793827057, 0.5579087793827057, 0.4579087793827057, 0.3079087793827057, 0.3009087793827057, 0.2579087793827057, 0.2009087793827057, 0.1999087793827057, 0.1579087793827057, 0.0099087793827057, 0.0079087793827057, 0.0069087793827057, 0.0019087793827057, 0.0000087793827057]) #插值法之后的x軸值,表示從0到10間距為0.5的200個數 xnew =np.arange(0,10,0.1) #實現函數 func = interpolate.interp1d(x,y,kind='cubic') #利用xnew和func函數生成ynew,xnew數量等于ynew數量 ynew = func(xnew) # 原始折線 plt.plot(x, y, "r", linewidth=1) #平滑處理后曲線 plt.plot(xnew,ynew) #設置x,y軸代表意思 plt.xlabel("The distance between POI and user(km)") plt.ylabel("probability") #設置標題 plt.title("The content similarity of different distance") #設置x,y軸的坐標范圍 plt.xlim(0,10,8) plt.ylim(0,1) plt.show()
繪制后的曲線,紅色是未進行平滑處理的折線,藍色是進行平滑處理之后的曲線
注意事項
1.x, y為原來的數據(少量)
2.xnew為一個數組,條件:x⊆⊆xnew
如:x的最小值為-2.931,最大值為10.312;則xnew的左邊界要小于-2.931,右邊界要大于10.312。當然也最好注意一下間距,最好小于x中的精度
3.func為函數,里面的參數x、y、kind,x,y就是原數據的x,y,kind為需要指定的方法
4.ynew需要通過xnew數組和func函數來生成,理論上xnew數組內的值越多,生成的曲線越平滑
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持億速云。
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