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# 基本绘图函数

# `plot` 函数

绘制二维线图。

# 向量和矩阵数据

plot (X,Y) 创建 Y 中数据对 X 中对应值的二维线图。

要绘制由线段连接的一组坐标，请将 X 和 Y 指定为相同长度的向量。

要在同一组坐标区上绘制多组坐标，请将 X 或 Y 中的至少一个指定为矩阵。
plot (X,Y,LineSpec) 使用指定的线型、标记和颜色创建绘图。

有关 LineSpec 参数，参见本文 2.1 部分 ‘线型、标记和颜色’ 。

plot (X1,Y1,...,Xn,Yn) 在同一组坐标轴上绘制多对 x 和 y 坐标。此语法可替代将坐标指定为矩阵的形式。
plot (X1,Y1,LineSpec1,...,Xn,Yn,LineSpecn) 可为每个 x-y 对组指定特定的线型、标记和颜色。您可以对某些 x-y 对组指定 LineSpec，而对其他对组省略它。例如，plot (X1,Y1,"o",X2,Y2) 对第一个 x-y 对组指定标记，但没有对第二个对组指定标记。
plot (Y) 绘制 Y 对一组隐式 x 坐标的图。
1. 如果 Y 是向量，则 x 坐标范围从 1 到 length (Y)。
2. 如果 Y 是矩阵，则对于 Y 中的每个列，图中包含一个对应的行。x 坐标的范围是从 1 到 Y 的行数。
3. 如果 Y 包含复数，MATLAB 绘制 Y 的虚部对 Y 的实部的图。如果同时指定了 X 和 Y，虚部将被忽略。
plot (Y,LineSpec) 使用隐式 x 坐标绘制 Y，并指定线型、标记和颜色。

# 表数据

plot (tbl,xvar,yvar) 绘制表 tbl 中的变量 xvar 和 yvar。要绘制一个数据集，请为 xvar 指定一个变量，为 yvar 指定一个变量。要绘制多个数据集，请为 xvar、yvar 或两者指定多个变量。如果两个参量都指定多个变量，它们指定的变量数目必须相同。 (自 R2022a 起)
plot (tbl,yvar) 绘制表中的指定变量对表的行索引的图。如果该表是时间表，则绘制指定变量对时间表的行时间的图。 (自 R2022a 起)

# 其他选项

plot (ax,___) 在目标坐标区上显示绘图。将坐标区指定为上述任一语法中的第一个参量。
plot (___,Name,Value) 使用一个或多个名称 - 值参量指定 Line 属性。这些属性应用于绘制的所有线条。需要在上述任一语法中的所有参量之后指定名称 - 值参量。有关属性列表，请参阅 Line 属性。
p = plot (___) 返回一个 Line 对象或 Line 对象数组。创建绘图后，使用 p 修改该绘图的属性。有关属性列表，请参阅 Line 属性。

参见说明文档: plot。

$e.g.$ 常见用法举例：

画单个图像

	X=[1:9];
	Y=[0.1:0.2:1.7];
	plot(X,Y);

运行结果：

画多个图像

	t=0:0.01:2*pi;
	t=t.';
	x=[t,t,t];
	y=[sin(t),sin(2t),sin(0.5t)];
	plot(x,y);

运行结果：

或者

	x1=linspace(0,2*pi,10);
	x2=linspace(0,2*pi,100);
	x3=linspace(0,2*pi,200);
	y1=sin(x1);
	y2=sin(x2);
	y3=sin(x3);
	plot(x1,y1,x2,y2+2,x3,y3+4);

运行结果：

指定线形，标记，颜色：

更改 x1 图像线型为蓝色虚线

	x1=linspace(0,2*pi,10);
	x2=linspace(0,2*pi,100);
	x3=linspace(0,2*pi,200);
	y1=sin(x1);
	y2=sin(x2);
	y3=sin(x3);
	plot(x1,y1,':b',x2,y2+2,x3,y3+4);

# `fplot` 函数

绘制表达式或函数，图线更平滑。

fplot (f) 在默认区间 [-5 5]（对于 x）绘制由函数 y = f (x) 定义的曲线。
fplot (f,xinterval) 将在指定区间绘图。将区间指定为 [xmin xmax] 形式的二元素向量。
fplot (funx,funy) 在默认区间 [-5 5]（对于 t）绘制由 x = funx (t) 和 y = funy (t) 定义的曲线。
fplot (funx,funy,tinterval) 将在指定区间绘图。将区间指定为 [tmin tmax] 形式的二元素向量。
fplot (___,LineSpec) 指定线型、标记符号和线条颜色。例如，'-r' 绘制一根红色线条。在上述语法中的任何输入参量组合后使用此选项。
fplot (___,Name,Value) 使用一个或多个名称 - 值对组参量指定线条属性。例如，'LineWidth',2 指定 2 磅的线宽。
fplot (ax,___) 将图形绘制到 ax 指定的坐标区中，而不是当前坐标区 (gca) 中。指定坐标区作为第一个输入参量。
fp = fplot (___) 返回 FunctionLine 对象或 ParameterizedFunctionLine 对象，具体情况取决于输入。使用 fp 查询和修改特定线条的属性。有关属性列表，请参阅 Fu nctionLine 属性或 ParameterizedFunctionLine 属性。
[x,y] = fplot (___) 返回函数的纵坐标和横坐标，而不创建绘图。在以后的版本中将会删除该语法。请改用线条对象 fp 的 XData 和 YData 属性。

参见说明文档: fplot。

$e.g.$ 常见用法示例：

绘制函数 $y= sin{\frac{1}{x}}$ 在区间 $[0 , 0.2]$ 的图像

fplot(@(x)sin(1/x),[0,0.2]);

运行结果：

对比 plot 函数画出来的图像。

	x=0:0.005:2;
	y=@(x)sin(1./x);
	plot(x,y(x));

运行结果：

可以看出由于 fplot 函数 “知道” 用户要画的函数图像，因此作出来的图与 plot 函数相比更加精准，且使用起来更方便（例如不用指定自变量精度）。

绘制参数方程图像，并指定线型

fplot(@(t)t.*sin(t),@(t)t.*cos(t),[0,10*pi],'-r');

运行结果：

# 其它坐标系的二维曲线：

# `semilogx` 函数

对数坐标图。

semilogx (X,Y) 在 x 轴上使用以 10 为底的对数刻度、在 y 轴上使用线性刻度来绘制 x 和 y 坐标。
- 要绘制由线段连接的一组坐标，请将 X 和 Y 指定为相同长度的向量。
- 要在同一组坐标区上绘制多组坐标，请将 X 或 Y 中的至少一个指定为矩阵。
semilogx (X,Y,LineSpec) 使用指定的线型、标记和颜色创建绘图。

参见说明文档: semilogx

$e.g.$

	x=logspace(-1,2);
	y=x;

可以看到，我们在输入参数的时候用的是对数坐标，而绘图的时候还是以普通坐标系来作图的。

# `polarplot` 函数

极坐标图。

polarplot (theta,rho) 在极坐标中绘制线条，由 theta 表示弧度角，rho 表示每个点的半径值。输入必须为长度相等的向量或大小相等的矩阵。如果输入为矩阵，polarplot 将绘制 rho 的列对 theta 的列的图。也可以一个输入为向量，另一个为矩阵，但向量的长度必须与矩阵的一个维度相等。

示例

polarplot (theta,rho,LineSpec) 设置线条的线型、标记符号和颜色。

参见说明文档: polarplot

$e.g.$

	theta=0:0.01:2*pi;

	rho=sin(theta).*cos(theta);

	polarplot(theta,rho);

运行结果：

# `bar` 函数

条形图。

bar (y) 创建一个条形图，y 中的每个元素对应一个条形。
- 要绘制单个条形序列，请将 y 指定为长度为 m 的向量。这些条形沿 x 轴从 1 到 m 依次放置。
- 要绘制多个条形序列，请将 y 指定为矩阵，每个序列对应一列。
bar (x,y) 在 x 指定的位置绘制条形。

参见说明文档: bar

$e.g.$

统计某个指标 2022 至 2024 三年间的数据，绘制条形图：

	x = [2022:2024];
	y = [10,20;20,30;100,200];
	bar(x,y);

运行结果：

若 bar 函数不指定参数 X 则默认的 X 序列为从 1 开始的自然数。

# `histogram` 函数

直方图

histogram (X) 基于 X 创建直方图。histogram 函数使用 ** 自动分 bin 算法 **，然后返回均匀宽度的 bin，这些 bin 可涵盖 X 中的元素范围并显示分布的基本形状。histogram 将 bin 显示为矩形条，这样每个矩形的高度就表示 bin 中的元素数量。
histogram (X,nbins) 指定 bin 的数量。

参见说明文档: histogram

$e.g.$

对 1000 个随机数样本，绘制为一幅含有 25 个 bin 的直方图。

	rng(2);
	A=randn(1000);
	nbin=25;
	histogram(A,nbin);

运行结果：

# `pie` 函数

饼状图。

pie (X) 使用 X 中的数据绘制饼图。饼图的每个扇区代表 X 中的一个元素。
- 如果 sum (X) ≤ 1，X 中的值直接指定饼图扇区的面积。如果 sum (X) < 1，pie 仅绘制部分饼图。
- 如果 sum (X) > 1，则 pie 通过 X/sum (X) 对值进行归一化，以确定饼图的每个扇区的面积。
- 如果 X 为 categorical 数据类型，则扇区对应于类别。每个扇区的面积是类别中的元素数除以 X 中的元素数的结果。
pie (X,explode) 将扇区从饼图偏移一定位置。explode 是一个由与 X 对应的零值和非零值组成的向量或矩阵。pie 函数仅将对应于 explode 中的非零元素的扇区偏移一定的位置。如果 X 为 categorical 数据类型，则 explode 可以是由对应于类别的零值和非零值组成的向量，或者是由要偏移的类别名称组成的元胞数组。

参见说明文档: pie

$e.g.$

	x=1:2:9;
	pie(x);

显然 sum (x)>1, 因此先对各元素归一化后再绘图。

运行结果：

# `scatter` 函数

散点图。

scatter (x,y) 在向量 x 和 y 指定的位置创建一个包含圆形标记的散点图。
- 要绘制一组坐标，请将 x 和 y 指定为等长向量。
- 要在同一组坐标区上绘制多组坐标，请将 x 或 y 中的至少一个指定为矩阵。
scatter (x,y,sz) 指定圆圈大小。要对所有圆使用相同的大小，请将 sz 指定为标量。要绘制不同大小的每个圆，请将 sz 指定为向量或矩阵。
scatter (x,y,sz,c) 指定圆颜色。您可以为所有圆指定一种颜色，也可以更改颜色。例如，您可以通过将 c 指定为 "red" 来绘制所有红色圆。
scatter (___,"filled") 填充圆。可将 "filled" 选项与上述语法中的任何输入参量组合一起使用。
scatter (___,mkr) 指定标记类型。

参见说明文档: scatter

$e.g.$

	t = 0:pi/50:2*pi;
	X = 16*sin(t).^3;
	y = 13cos(t) - 5cos(2t) - 2cos(3t)- cos(4t);
	scatter(x,y,'red', "filled")

运行结果：

我喜欢你

# `quiver` 函数

矢量图。

quiver (X,Y,U,V) 在由 X 和 Y 指定的笛卡尔坐标上绘制具有定向分量 U 和 V 的箭头。例如，第一个箭头源于点 X (1) 和 Y (1)，按 U (1) 水平延伸，按 V (1) 垂直延伸。默认情况下，quiver 函数缩放箭头长度，使其不重叠。
quiver (U,V) 在等距点上绘制箭头，箭头的定向分量由 U 和 V 指定。
- 如果 U 和 V 是向量，则箭头的 x 坐标范围是从 1 到 U 和 V 中的元素数，并且 y 坐标均为 1。
- 如果 U 和 V 是矩阵，则箭头的 x 坐标范围是从 1 到 U 和 V 中的列数，箭头的 y 坐标范围是从 1 到 U 和 V 中的行数。

参见说明文档: quiver

$e.g.$

画一个由原点指向 (0,0) 的向量。

	A=[4,5]
	quiver(0,0,A(1),A(2));

运行结果：

# 图形属性的设置

# 线型、标记和颜色

指定包含符号的字符串标量或者字符向量。符号可以按任意顺序显示。例： “--or” 是带有圆形标记的红色虚线。

不需要同时指定所有三个特征。例如，如果忽略线型只指定标记，则绘图只显示标记不显示线条。

参见官方文档 LineSpec 参数

# 图形标注

函数名	作用	备注
title (图像标题)	图像标题，通过参数指定。	支持 $\LaTeX$
xlabel (x 轴说明)	x 轴说明，通过参数指定。	支持 $\LaTeX$
ylabel (y 轴说明)	y 轴说明，通过参数指定。	支持 $\LaTeX$
text (x,y, 图形说明)	在（x,y) 点处添加说明	支持 $\LaTeX$
legend (图例 1, 图例 2,……)	添加图例	无

# 坐标控制

# `axis` 函数

常见用法：

axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax]); % 指定当前图像坐标区的范围

其他用法：

axis equal：横纵坐标值采取等长刻度
axis square：产生正方形坐标系（默认为矩形）
axis auto：使用默认设置
axis off：取消坐标轴
axis on：显示坐标轴

# `grid` 命令

给坐标系加网格和边框

grid on：显示网格线
grid off：不显示网格线

默认无网格线。

$e.g.$

绘制 $sin\ x$ 、 $sin\ {2x}$ 、 $sin\ \frac{x}{2}$ 的函数曲线并标注

	x=linspace(0,2*pi,200);
	y=[sin(x);sin(2x);sin(x0.5)];
	plot(x,y); % 绘图
	axis([0,7,-1.5,1.5]); % 选定坐标区间范围
	legend('sin x','sin 2x','sin x/2'); % 图例
	title("三个正弦函数y=sin{x}","FontSize",18); % 标题
	xlabel('x'); % x 轴标注
	ylabel('y'); % y 轴标注

	text(2.5,sin(2.5),'sin{x}'); % 在某点处标注
	text(2.52,sin(22.5),'sin{2x}');% 在某点处标注

运行结果：

# 图形保持

# `hold` 命令

hold on：控制保持原有图形
hold off：控制刷新图形窗口
hold：在两种状态之间切换

$e.g.$

使用 hold 命令绘制一个同心圆

	t = linspace(0,2*pi,200);
	x=sin(t);
	y=cos(t);
	plot(x,y,'-b');
	axis equal;
	hold on; % 保持当前作出的图像不会被后面的绘图命令覆盖。

	x1=2*x;
	y1=2*y;
	plot(x1,y1,'-r');

运行结果：

# 基本绘图函数

# plot 函数

# 向量和矩阵数据

# 表数据

# 其他选项

# fplot 函数

# 其它坐标系的二维曲线：

# semilogx 函数

# polarplot 函数

# bar 函数

# histogram 函数

# pie 函数

# scatter 函数

# quiver 函数

# 图形属性的设置

# 线型、标记和颜色

# 图形标注

# 坐标控制

# axis 函数

# grid 命令

# 图形保持

# hold 命令

MATLAB学习笔记7 特殊函数与常用函数

MATLAB使用小技巧

# `plot` 函数

# `fplot` 函数

# `semilogx` 函数

# `polarplot` 函数

# `bar` 函数

# `histogram` 函数

# `pie` 函数

# `scatter` 函数

# `quiver` 函数

# `axis` 函数

# `grid` 命令

# `hold` 命令