MATLAB绘图类型全解析

# MATLAB 绘图类型全解析 ## 1. 阶梯图（Stairstep Graph） 阶梯图是 MATLAB 中一种常见的绘图类型，用于展示数据的阶梯状变化。以下是关于阶梯图的详细介绍： ### 1.1 绘图格式 - `stairs(Y)`：若 `Y` 是向量，则绘制一条阶梯线；若 `Y` 是矩阵，则为矩阵的每一列绘制一条阶梯线。 - `stairs(X,Y)`：在 `X` 指定的位置绘制 `Y` 中的元素。`X` 和 `Y` 必须是相同大小的向量或矩阵，此外，`X` 可以是行向量或列向量，而 `Y` 必须是行数等于 `length(X)` 的矩阵。 ### 1.2 示例代码 ```matlab % 示例 1：创建一个函数的阶梯图 X = linspace(0,4*pi,40); Y = sin(X); stairs(Y) % 示例 2：创建多个阶梯图 X = linspace(0,4*pi,50)'; Y = [0.5*cos(X), 2*cos(X)]; stairs(Y) % 示例 3：使用特定的线条样式、标记和颜色绘制图形 X = linspace(0,4*pi,20); Y = sin(X); stairs(Y, '-.om') % 示例 4：使用特定的线宽绘制图形 X = linspace(0,4*pi,20); Y = sin(X); stairs(Y,'LineWidth',2) % 示例 5：为图形添加 x 和 y 标签、标题、图例和网格 X = linspace(0,4*pi,50)'; Y = [0.5*cos(X), 2*cos(X)]; stairs(Y) title('Stairstep Graph') xlabel('x') ylabel('0.5cos(x) and 2cos(x)') legend("0.5cos(x)", "2cos(x)") grid on ``` ### 1.3 练习 - **练习 1**：编写代码绘制余弦函数在区间 `(0, 4*pi)` 上的图形。 ```matlab X = linspace(0,4*pi,40); Y = cos(X); stairs(Y) ``` - **练习 2**：编写代码使用虚线、星号标记和黄色绘制余弦函数在区间 `(0, 4*pi)` 上的图形。 ```matlab X = linspace(0,4*pi,40); Y = cos(X); stairs(Y, ':y*') ``` ### 1.4 流程图 ```mermaid graph TD; A[定义 X 和 Y] --> B[选择绘图格式]; B --> C{Y 是向量还是矩阵}; C -- 向量 --> D[使用 stairs(Y) 绘图]; C -- 矩阵 --> E[使用 stairs(X,Y) 绘图]; D --> F[添加样式和标签]; E --> F; F --> G[运行代码]; ``` ## 2. 带误差线的线图（Line Plot with Error Bars） 带误差线的线图用于展示数据的不确定性，通过在数据点上绘制误差线来表示误差范围。 ### 2.1 绘图格式 - `errorbar(y,err)`：创建 `y` 中数据的线图，并在每个数据点绘制垂直误差线，`err` 中的值决定了每个数据点上下误差线的长度，总误差线长度是 `err` 值的两倍。 - `errorbar(x,y,err)`：绘制 `y` 相对于 `x` 的线图，并在每个数据点绘制垂直误差线。 - `errorbar(x,y,neg,pos)`：在每个数据点绘制垂直误差线，`neg` 决定数据点下方误差线的长度，`pos` 决定数据点上方误差线的长度。 - `errorbar(...,ornt)`：设置误差线的方向，`ornt` 可以指定为 `“horizontal”` 绘制水平误差线，或 `“both”` 绘制水平和垂直误差线，默认值为 `“vertical”`。 ### 2.2 示例代码 ```matlab % 示例 1：显示垂直误差线（长度相等） x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = 6*ones(size(y)); errorbar(x,y,err) % 示例 2：使用特定的线条样式和颜色显示每个数据点的不同垂直误差线 x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = [1 3 2 4 3 3 7 3 1 3]; errorbar(x,y,err,'--r') % 示例 3：显示每个数据点的不同水平误差线 x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = [1 3 2 4 3 3 1 3 1 3]; errorbar(x,y,err,'horizontal') % 示例 4：显示每个数据点的不同垂直和水平误差线 x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = [1 3 2 4 3 3 1 3 1 3]; errorbar(x,y,err,'both') % 示例 5：使用特定标记绘制不同垂直和水平误差线，不绘制线图 x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = [1 3 2 4 3 3 1 3 1 3]; errorbar(x,y,err,"both","o") % 示例 6：不绘制线图和线标记，绘制不同垂直和水平误差线 x = 1:10:100; y = [10 16 22 20 31 35 40 35 45 40]; err = [1 3 2 4 3 3 1 3 1 3]; errorbar(x,y,err,"both","LineStyle","none") % 示例 7：控制垂直误差线的上下长度和水平误差线的左右长度 x = 1:10:100; y = [20 30 45 40 60 65 80 75 95 90]; yneg = [1 3 5 3 5 3 6 4 3 3]; ypos = [2 5 3 5 2 5 2 2 5 5]; xneg = [1 3 5 3 5 3 6 4 3 3]; xpos = [2 5 3 5 2 5 2 2 5 5]; errorbar(x,y,yneg,ypos,xneg,xpos,'o') ``` ### 2.3 练习 - 执行以下代码并在坐标轴上绘制结果： ```matlab x = linspace(0,10,15); y = ```