Python Matplotlib 画心形曲线

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本文主要采用matplotlib绘制心形图案，并学习matplotlib中坐标轴的移动，图片背景，刻度字体大小，颜色，背景网格线，图片保存等的操作方法。

所要画的心形图案如下图所示：

具体的设置方法如下面的代码所示，已经对每行代码进行了注释。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


#生成从-1到1的以为数组作为x轴的数据

x_data1 = np.linspace(-1,1,1000)

#根据心形公式，得到y的表达式，由于有正负之分，故分开表示
y_data1 = np.sqrt(1 - x_data1**2) + pow(np.abs(x_data1),float(2)/float(3))
y_data2 = -np.sqrt(1 - x_data1**2)+ pow(np.abs(x_data1),float(2)/float(3))

#设置空图表，并把两组数据已散点图的形式画在空图表上
fig = plt.figure()
plt.scatter(x_data1, y_data1,color = 'red')
plt.scatter(x_data1, y_data2,color = 'red')

#设置坐标轴的显示范围
plt.xlim(-1.25,1.25)
plt.ylim(-1.2,1.7)

#得到坐标轴信息
ax = plt.gca()

#设置坐标轴颜色，把右边和顶部的坐标设置为没有颜色
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.spines['bottom'].set_color('white')
ax.spines['left'].set_color('white')

#设置坐标轴的位置
ax.spines['left'].set_position(('data',0))
ax.spines['bottom'].set_position(('data',0))

#设置刻度的位置
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')
ax.yaxis.set_ticks_position('left')


#设置刻度的相关参数，依次包括：坐标轴名称，字体大小，字体倾斜角度，字体颜色
ax.tick_params(axis="x", labelsize=18, labelrotation=0, labelcolor="white")
ax.tick_params(axis="y", labelsize=18, labelrotation=0, labelcolor="white")

#设置坐标轴线的宽度
ax.spines['bottom'].set_linewidth(3)
ax.spines['left'].set_linewidth(3)

#设置图片的背景
ax.set_facecolor('xkcd:black')

#设置图表的长宽
fig.set_figheight(15)
fig.set_figwidth(15)

#设置
ax.grid(True, linestyle='-.')

plt.show()

#保存绘制的图形到默认的目录
fig.savefig('heart.png', dpi=500)

值得注意的是，在对负数采用pow()进行开次方时，需要采用np.abs()对数据进行绝对值化，如代码所示：

y_data1 = np.sqrt(1 - x_data1**2) + pow(np.abs(x_data1),float(2)/float(3))
y_data2 = -np.sqrt(1 - x_data1**2)+ pow(np.abs(x_data1),float(2)/float(3))

否者，会出现如下错误：

RuntimeWarning: invalid value encountered in power

上述代码运行结果为：