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Gerar gráficos com Python


Gabriel SS
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O matplotlib não funciona simbolicamente ou com expressões (tanto quanto eu saiba) como fazem linguagens como Mathematica ou Sage. Isto significa que não basta meteres lá a expressão da função para poderes ver o seu gráfico correspondente.

Para trabalhares com o matplotlib para esse efeito terás de ter dois vectores. O primeiro é o do input em X e o segundo do output em Y. Assim se eu quiser fazer o gráfico da função x^2 dentro dos limites [-2,2] terei que ter um vector crescente com números nesse intervalo e o correspondente Y após teres posto os valores de X na função x^2 para te dar Y. Exemplo:

X=[-2,            -1.5,      -1,        -0.5,      0,        0.5,        1,        1.5,        2]

Y=[X[0]^2,  X[1]^2, X[2]^2, X[3]^2, X[4]^2, X[5]^2, X[6]^2, X[7]^2, X[8]^2]

Um código possível para fazer uma função quadrática em matplotlib é:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# EXEMPLO: f(x)=x^2+x-3
x=np.linspace(-10,10,100)   # Estou a criar dados de input em X.
y=np.zeros((100,1))         # Estou a criar um vector de saida em Y.

i=0
while i < 100:
    y[i]=x[i]**2+x[i]-3     # Estou a atribuir a cada célula de Y
    i=i+1                   # o correspondente valor de X após passar por f(x)

# marker é o simbolo do marcador e color a cor do marcador.
plt.plot(x,y,marker='-',color='blue')   # estou a fazer o gráfico dos dois vectores.
plt.plot([-10,10],[0,0],marker='-',color='black')  # Aqui estou a tentar criar linhas
plt.plot([0,0],[-20,100],marker='-',color='black') # para os eixos X e Y.

plt.ylim(-5,5)  # Aqui estou a limitar a janela dos gráficos em Y.
plt.xlim(-5,5)  # ... e em X.

plt.show()    # Esta linha de código serve para mostrar o gráfico total.

Agora tens muitos parâmetros (apenas mostrei alguns) para poderes editar o teu gráfico para ficar com a estética que mais te agradar. Este link é de uma publicação tutorial gratuita em português que podes ver como fazer algumas dessas operações. É simples e curta pelo que deverá demorar pouco tempo a analisar:

http://numist.ist.utl.pt/index.php?action=media;sa=item;in=24

Outra solução é usares a linguagem matemática prima do python (a sintaxe é igual, se sabes python, sabes sage), o Sage que aceita expressões como input para fazer gráficos. O que significa que basta meter a expressão x**2 lá dentro para ele te devolver o gráfico correspondente. Se for esta a tua preferência então:

http://numist.ist.utl.pt/index.php?action=media;sa=item;in=72

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