软件测试|使用python绘制等高线密度图

简介

等高线密度图（Contour Density Plot）是一种可视化数据分布的有效方式，特别适用于显示二维数据的密度分布情况。Python提供了丰富的工具和库，使得创建等高线密度图变得相对容易。在本文中，我们将介绍如何使用Python和Matplotlib库创建等高线密度图，并提供一个示例来演示整个过程。

步骤1：准备数据

首先，我们需要准备数据，通常是包含两个变量的数据集。为了演示，我们将使用一个虚拟的数据集。

import numpy as np

# 创建虚拟数据集
x = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个x值
y = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个y值

步骤2：计算密度

接下来，我们需要计算数据点的密度。在Python中，我们可以使用numpy.histogram2d函数来实现。这将计算出在数据集的不同区域内有多少数据点。

import numpy as np

# 创建虚拟数据集
x = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个x值
y = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个y值

# 计算数据点的密度
hist, xedges, yedges = np.histogram2d(x, y, bins=(50, 50))

步骤3：绘制等高线密度图

现在，我们有了数据密度的信息，接下来是创建等高线密度图。我们将使用Matplotlib库来完成这个任务。

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建等高线密度图
plt.contourf(xedges[:-1], yedges[:-1], hist.T, levels=20, cmap='viridis')
plt.colorbar()
plt.xlabel('X轴')
plt.ylabel('Y轴')
plt.title('等高线密度图')

# 显示图形
plt.show()

在上述代码中，我们使用plt.contourf函数来绘制等高线密度图。xedges和yedges包含了我们计算的密度数据的边界信息，hist.T表示要绘制的数据。levels参数指定了等高线的数量，cmap参数定义了颜色映射。

完整代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

# 创建虚拟数据集
x = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个x值
y = np.random.randn(1000)  # 随机生成1000个y值

# 计算数据点的密度
hist, xedges, yedges = np.histogram2d(x, y, bins=(50, 50))


# 创建等高线密度图
plt.contourf(xedges[:-1], yedges[:-1], hist.T, levels=20, cmap='viridis')
plt.colorbar()
plt.xlabel('X轴')
plt.ylabel('Y轴')
plt.title('等高线密度图')

# 显示图形
plt.show()

运行代码，绘制的图像如下所示：

这个图展示了虚拟数据集的密度分布，深色区域表示数据点密集，浅色区域表示数据点稀疏。

总结

本文主要介绍了使用matplotlib绘制等高线密度图的方法，等高线密度图在我们的数据分析和可视化中有非常好强的适配性，希望本文可以帮到大家。