Python 函数绘图及函数图像微分与积分
前言
在学校太闲，就写了这个程序，可以绘制函数图像，并且可以绘制其导函数图像和不定积分的图像，效果非常不错。
效果图
说明
1，程序无法绘制复数图像，若函数返回一个复数，将自动取模作为函数值进行绘制。
2，函数的表达式支持Python所有内置函数和math库，time库，random库的函数（要求函数返回的是数字）。
3，@(“g(x)”)和$(“g(x)”)是g(x)的导函数和不定积分的固定格式，其中g(x)是被微函数的表达式或者被积函数的表达式，”g(x)”或者'g(x)'表示它是个表达式而不是数字，若不加引号将无法正常微积分。
4，具体使用方法请看效果图，并理解代码。
代码
# Python 3.x
import turtle
from random import *
from math import *
from time import *
def draw():
turtle.pencolor(random(), random(), random())
global n, sf
n = 0
sf = 0
while n > width / (-2 * zoom):
f = evale(express, n)
drawf(n, f)
n -= (1 / zoom)
n = 0
sf = 0
while n < width / (2 * zoom):
f = evale(express, n)
drawf(n, f)
n += (1 / zoom)
def drawf(n, f):
if n == 0 or isnan(f.real):
turtle.penup()
else:
turtle.pendown()
if isnan(f.real):
f = 0
elif n.imag != 0:
f = abs(f)
if hight / -zoom < f.real < hight / zoom:
turtle.goto(n * zoom, f.real * zoom)
def drawxy():
turtle.clear()
turtle.pencolor(0, 0, 0)
turtle.penup()
turtle.goto(0, 0)
turtle.pendown()
turtle.goto(width / -2, 0)
turtle.goto(width / 2, 0)
turtle.goto(0, 0)
turtle.goto(0, hight / 2)
turtle.goto(0, hight / -2)
def format(s):
s = s.replace("^","**")
s = s.replace("@","differentiate")
s = s.replace("$","integral")
return s
def evale(s, n):
x = n
try:
return eval(s)
except BaseException:
return nan
def differentiate(s):
dx = 0.1 / zoom
f1 = evale(s, n)
df = evale(s, n + dx) - f1
return df / dx
def integral(s):
global sf
dx = copysign(1 / zoom, n)
f1 = evale(s, n)
df = (f1 + evale(s, n + dx)) / 2
sf = sf + df * dx
return sf
def rezoom(n):
global zoom
zoom = n
drawxy()
draw()
zoom = eval(input("zoom = "))
width = 1280
hight = 720
turtle.setup(width, hight)
turtle.hideturtle()
turtle.delay(0)
turtle.pensize(2)
drawxy()
while True:
express = format(input("f(x) = "))
draw()
while True:
i = input(": ")
if i == "break":
break
else:
try:
print(eval(i))
except BaseException:
print("Input error.")
注意
这个程序使用Python 3.x，若需要Python 2.x的程序，请自行修改。
以上这篇Python 函数绘图及函数图像微分与积分就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。
