绘图显示 Jupyter 中的错误点

Question

我正在做一个 Python 测试来绘制一些函数。

问题在于两个函数在同一个 X 处相交的点不正确。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

x = np.arange(-10,10,1)

def f(x): 
    return x+30

def z(x):
    return x*x

plt.figure(figsize=(5,5))
plt.plot(x, f(x).astype(np.int))
plt.plot(x, z(x).astype(np.int))
plt.title("Gráfico de función" )
plt.xlabel("X")
plt.ylabel("Y")

idx = np.argwhere(np.diff(np.sign(f(x) - z(x)))).flatten()
plt.plot(x[idx], f(x[idx]), 'ro')

plt.legend(["F","Z"])

plt.show()

我预计只有两点，但在剧情中出现了四点。其中有两个是错误的。

Answer 1

此错误与绘图本身无关，而是与当交点为整数值时获取这种情况下的点的方法有关。当采用 np.sign 的 np.diff 时，您在交叉点处从 -1 到 0 到 1，在 4 个位置为您提供 1。如果交集不是 int，您将得到 -1 到 1 并得到正确答案。如果您尝试这样做，您可以找到整数交点：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

x = np.arange(-10,10,1)

def f(x): 
    return x+30.

def z(x):
    return x*x

plt.figure(figsize=(5,5))
plt.plot(x, f(x).astype(np.int))
plt.plot(x, z(x).astype(np.int))
plt.xlabel("X")
plt.ylabel("Y")

#Say only get args where there is no sign (i.e. zero).
idx = np.argwhere((np.sign(f(x) - z(x))==0)) 

plt.plot(x[idx], f(x[idx]), 'ro')

plt.legend(["F","Z"])
plt.show()

编辑： 上面的代码只有在你有完美的整数交集时才有效。要任意执行这两种操作，您需要在决定使用哪种方法之前检查是否存在完美的整数交集。我只是使用了一个简单的for 循环来执行此操作，但我相信还有更优雅的方法可以执行此操作。

for v in np.sign(f(x) - z(x)):
    if v==0:
        idx = np.argwhere(np.sign(f(x) - z(x))==0)
        break
    else:
        idx = np.argwhere(np.diff(np.sign(f(x) - z(x))))