Python 如何绘制给定函数f（x）的基于文本的图形？

我正在处理一项大学计算机科学作业。我学习python编程才几个月。 以下是我任务的目标：

编写一个程序来绘制数学函数f（x）的基于文本的图形。使用-10到10的轴限制，仅绘制离散点，即具有整数值坐标的点

样本I/O：

到目前为止，我已经使用嵌套的

for

循环创建了图形区域和轴。这是我目前的代码（我已经注释掉了不必要或不完整的行）：

我的代码生成以下内容，这是一个不错的开始：

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但是现在我被卡住了。。。我的问题是：如何在轴内绘制给定函数

这是我的主要想法：

• 我需要将空白/轴替换为

  'o'

  ，其中应绘制给定函数

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我将感谢任何帮助

首先定义函数，然后在绘图循环中包括o点

def f(x):
    return 2*x

for row in range (0, 21):
    for col in range (0, 21):


        if row == -f(col-10) + 10:
            print ("o", end="")
        elif row == 10 and col == 10:
            print ("+", end="")
        elif row == 10:
            print ("-", end="")
        elif col == 10:
            print ("|", end="")
        else:
            print (" ", end="")


    print()

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这适用于线性函数-因为您是从左上角定义轴，而不是从中心定义轴，因此可能需要调整变换以正确绘制其他图形。

有许多方法可以剥除这只猫的皮。最紧凑的方法可能是进行函数反转（获取所有f（x），然后对结果对应的线或空网格线进行程序绘制），但它的灵活性最低，并且只能绘制线性函数。正如TMrtSmith的回答所示，您尝试的程序性方法也极为低效

这可能是一种更好的形式，可以将网格创建和绘图拆分为单独的过程-这也可以通过多种方式完成，但下面的一种方式将使您能够不依赖标准输出。生成网格非常简单：

grid = []  # we'll use a list to store the individual rows
for y in range(-10, 11):
    if y != 0:
        grid.append("|".center(21))
    else:
        grid.append("+".center(21, "-"))

现在，您只需通过替换每个匹配网格线上的字符，在该网格上绘制函数：

for x in range(-10, 11):
    value = int(f(x))  # get the function result as int, you can call any other function of course
    if -10 <= value <= 10:  # no reason to plot outside of our grid range
        x = x + 10  # normalize x to the grid
        y = 10 - value  # normalize y to the grid
        grid_line = grid[y]
        grid[y] = grid_line[:x] + "o" + grid_line[x+1:]

或者，如果要将其保留为字符串，可以在网格中添加新行，然后打印、保存、发送，然后使用它执行任何操作：

baked_grid = "\n".join(grid)
print(baked_grid)

它不仅会绘制线性函数，如：

def f(x):
    return x + 2

导致：

          |       o  
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          |    o     
          |   o      
          |  o       
          | o        
          |o         
          o          
         o|          
--------o-+----------
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     o    |          
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但也适用于非线性函数，例如：

import math

def f(x):
    return math.sqrt(abs(10 - x * x)) - 5

结果：

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o         |         o
 o        |        o 
  o       |       o  
   o      |      o   
----o-----+-----o----
     o    o    o     
      o oo|oo o      
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       o  |  o       
          |          
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另外，它还可以与Python 2.6+配合使用，尽管我建议您在这种情况下使用

xrange

而不是

range

，以获得最大的效率。

感谢您的回复，他们对我很有帮助。我用以下代码完成了该程序：

import math

function = input("Enter a function f(x):\n")

for y in range (10, -11, -1):
    for x in range (-10, 11):
        f = round(eval(function))
        if x == 0 and y == 0 and y != f:
            print ("+", end="")
        elif y == 0 and y != f:
            print ("-", end="")
        elif x == 0 and y != f:
            print ("|", end="")
        elif y == f:
            print ("o", end="")
        else:
            print (" ", end="")
    print()

我添加了另一个

elif

语句来打印

o

，其中函数

f

等于

y

。我还通过使用

y！=在
if
语句中的x

我将变量

col

和

row

分别更改为

x

和

y

（谢谢@zwer）。我还从中间重新定义了我的图，而不是从左上角，这样它就可以处理非线性函数（谢谢@TMrtSmith）

我不确定这是否是最有效的方法，但它是有效的@zwer，我没能让你的代码正常工作（我认为这有点超出我目前的技能水平），但它还是有帮助的

输入

x**2

返回：

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       o  |  o       
          |          
          |          
          |          
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        o | o        
          |          
          |          
         o|o         
----------o----------
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问题解决了！谢谢

您可以将一个函数作为参数传递给方法，该方法执行x=-10到10的函数，将结果舍入为整数并返回结果列表，然后您将得到一个y值列表，如果块缩进出错，您可以绘制该列表。此外，这种绘制数据的方法效率极低-您正在为图表上的每个点调用

f（x）

，只是为了确定当前点是否应打印

o

或其他字符。修复了if块。@zwer OP正在就其函数寻求帮助，这就是我的回答。在这种情况下，这只是比他已经做的多了一张支票。

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o         |         o
 o        |        o 
  o       |       o  
   o      |      o   
----o-----+-----o----
     o    o    o     
      o oo|oo o      
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       o  |  o       
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import math

function = input("Enter a function f(x):\n")

for y in range (10, -11, -1):
    for x in range (-10, 11):
        f = round(eval(function))
        if x == 0 and y == 0 and y != f:
            print ("+", end="")
        elif y == 0 and y != f:
            print ("-", end="")
        elif x == 0 and y != f:
            print ("|", end="")
        elif y == f:
            print ("o", end="")
        else:
            print (" ", end="")
    print()

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         o|o         
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