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数据点标记

如： 含选项的plot函数 plot(x, y, 选项) 其中，选项用于指定曲线的线型、颜色和数据点标记。

数据点

“*”：星号 “o”：圆圈 “s”：方块 “p”：五角星 “^”：朝上三角符号

颜色

“r” ：红色 “g” ：绿色 “b” ：蓝色 “w”：白色 “k” ：黑色 ……

线型

“-” ：实线 “:” ：虚线 “-.”：点划线 “–”：双划线

曲线图

一、plot函数

（一）最简单的plot函数调用格式： plot(x)

（1）plot函数的参数 X 为普通向量，

默认向量各元素为纵坐标；对应横坐标为元素所在向量的位置序号

x = [6, 4, 2, 5, 3];plot(x, '-*')

（2）plot函数的参数 x 是复数向量，

分别以该 向量元素实部和虚部为横、纵坐标绘制出一条曲线。

x = [2.5, 3.6, 5.8, 9.0];y = [3.5, 1.2, 6.3, 8.2];cx = x+y*i;  plot(cx, '-*')

% cx 为复数向量， 下述语句同样可以构成复数

cx = complex(x, y);

（二）plot(x, y)

其中，x和y分别用于存储x坐标和y坐标数据。通常，x和y为长度相同的向量。

（1）plot(x, y) 的函数参数 （x, y 为 长度相同的向量）

x = [2.5, 1.2, 3.6, 5.8, 9.0];y = [3.5, 4.5, 1.2, 6.3, 8.2];plot(x,y, '*-')

（2）plot(x, y)的函数参数 （x是向量，y是矩阵）

• 如果矩阵y的列数等于x的长度，则以向量x为横坐标，以y的每个行向量为纵坐标绘制曲线，曲线的条数等于y的行数。   • 如果矩阵y的行数等于x的长度，则以向量x为横坐标，以y的每个列向量为纵坐标绘制曲线，曲线的条数等于y的列数。

注： 即比较行数与列数， 那个相等即以另一个做纵坐标和曲线条数

x=linspace(0,2*pi,100);disp(x);pause(5);y=[sin(x); sin(2*x); sin(0.5*x)];plot(x,y)

解析： x 为 在[0 , 2pi] 有100个元素的行向量； y 为 3 * 100的矩阵

y 的列数与 x向量相等， 故以 y 的每一行为纵坐标，条数为y的行数

（3）plot(x, y)的函数参数 （x、y是同型矩阵）

以x、y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于 矩阵的列数。

t=0:0.01:2*pi;t1=t';x=[t1, t1, t1];y=[sin(t1), sin(2*t1), sin(0.5*t1)];plot(x,y)

（4）含多个输入参数的plot函数 plot(x1, y1, x2, y2, …, xn, yn)

其中，每一向量对构成一组数据点的横、纵坐标，绘制一条曲线。

t1=linspace(0, 2*pi, 10);t2=linspace(0, 2*pi, 20);t3=linspace(0, 2*pi, 100);plot(t1, sin(t1), t2,sin(t2)+1,t3, sin(t3)+2)

数据点较少时：如 蓝色线 为曲线。 数据点越多越光滑

实例：用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y=2e^-0.5xsin(2πx)及其 包络线。

x=(0:pi/50:2*pi)'; y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1]; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=0:0.5:6; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,'k:', x,y2,'b--', x1,y3,'rp')

（三） plot函数总结：

使用plot函数绘图时，先要取得x、y坐标，然后再绘制曲线，x往往采取等间隔采样。在实际应用中，函数随着自变量的变化趋势未知， 或者在不同区间函数频率特性差别大，此时使用plot函数绘制图形， 如果自变量的采样间隔设置不合理，则无法反映函数的变化趋势。

在 [0, 0.1] 函数震荡明显，无法反映变化规律。但是 0.1 之后较为平缓， 可以使用 fplot 函数 对区间进行划分。

二、fplot函数

（一）fplot函数的基本用法 fplot(f ,lims, 选项 )

f 代表一个函数，通常采用函数句柄的形式。

lims 为x轴的 取值范围，用二元向量[xmin，xmax]描述，默认值为[-5, 5]。选项定 义与plot函数相同。 建议不采用数据点标注 例6 采用fplot函数绘制函数sin(1/ x) 。

fplot(@(x) sin(1./x),[0,0.2], 'b')

（二）双输入函数参数的用法 fplot(funx, funy, tlims, 选项)

其中，funx、funy 代表函数，通常采用函数句柄的形式。tlims为 参数函数funx和funy的自变量的取值范围，用二元向量[tmin，tmax] 描述 。

例7 已知螺旋线的参数方程

x = 𝑡 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝑡 𝑦 = 𝑡 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝑡 ，绘制曲线。

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

例： 绘制函数曲线

调用plot函数同时绘制a=0.1、a=0.2、a=0.3 时的函数曲线。

a=[0.1,0.2,0.3];x=linspace(0,2*pi,1000);for k=1:3     y=(cos(a(k)*x)).^3+((sin(x)).^3);     subplot(3,1,k)     plot(x,y);

绘制函数曲线

已知y=cos(tan x)，x∈[1，2]，分别用plot函数和fplot函数绘制函数曲线，比较两种函数的用法。

x=linspace(1,2,100);

y=cos(tan(x));

subplot(2,1,1);

plot(x,y);

subplot(2,1,2);

fplot(x,@(x)cos(tan(x)),[1,2],‘b’);

其他坐标系下的二维曲线图

（1）对数坐标图

semilogx(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, …)semilogy(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, …)loglog(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, …)

semilogx函数x轴为常用对数刻度，y轴为线性刻度；

semilogy函数x轴为线性刻度，y轴为常用对数刻度； loglog函 数x轴和y轴均采用常用对数刻度。

例1 绘制1/𝒙的直角线性坐标图和三种对数坐标图。

x=0:0.1:10; y=1./x; subplot(2,2,1) plot(x,y) title('plot(x,y)');grid on subplot(2,2,2) semilogx(x,y)    title('semilogx(x,y)');grid on subplot(2,2,3) semilogy(x,y) title('semilogy(x,y)');grid on subplot(2,2,4) loglog(x,y) title('loglog(x,y)');grid on

（2）极坐标图

polar(theta, rho, 选项)

其中，theta为极角，rho为极径，选项的内容与plot函数相同。

t = 0:pi/100:2*pi; disp(t);r = 1-sin(t); subplot(1,2,1) polar(t,r) subplot(1,2,2) t1 = t-pi/2; r1 = 1-sin(t1); polar(t,r1)

（1）条形类图形

①条形图

bar函数：绘制垂直条形图。 barh函数：绘制水平条形图。

bar函数 bar(y,style) 其中，参数y是数据，选项style用于指定分组排列模式。 “grouped”：簇状分组 “stacked”：堆积分组

% 绘制分组条形图

y=[1,2,3,4,5; 1,2,1,2,1; 5,4,3,2,1]; subplot(1,2,1) bar(y) title('Group'，'grouped') subplot(1,2,2) bar(y, 'stacked') title('Stack')

bar(x, y,style)

其中，x存储横坐标，y存储数据，y的行数必须与向量x的长度相同。选项style用于指定分组排列模式。

x=[2015,2016,2017]; y=[68,80,115,98,102;     75,88,102,99,110;     81,86,125,105,115]; bar(x, y) title('Group');

直方图

hist函数：绘制直角坐标系下的直方图。

hist(y)

hist(y, x)

其中，y是要统计的数据，x用于指定区间的划分方式。

若x是标量，则统计区间均分成x个小区间；

若x是向量，则向量x中的每一个数指定分组中心值，元素的个数为数据分组数。x缺省时，默认按10 个等分区间进行统计。

% 绘制服从高斯分布的直方图。 y=randn(500,1); subplot(2,1,1); hist(y); title('高斯分布直方图'); subplot(2,1,2); x=-3:0.2:3; hist(y,x); title('指定区间中心点的直方图')

rose函数：绘制极坐标系下的直方图。

rose(theta[,x])

其中，参数theta用于确定每一区间与原点的角度，选项x用于指定区间的划分方式。

% 绘制高斯分布数据在极坐标下的直方图。  y=randn(500,1);  theta=y*pi;  rose(theta)  title('在极坐标下的直方图')

面积类图形

①扇形图

pie函数 ②面积图 area函数

pie(x, explode)

其中，参数 x 存储待统计数据，选项 explode 控制图块的显示模式。

通常 x 为向量

例：某次考试优秀、良好、中等、及格、不及格的人数分别为： 5、17、23、9、4，试用扇形统计图作成绩统计分析。

score = [5, 17, 23, 9, 4]; ex = [0,0,0,0,1]; pie(score, ex);   legend('优秀', '良好', '中等', '及格', '不及格', 'location', 'eastoutside')

说明： 'location’用于指定图例位置， 'eastoutside’表示图例放在绘图区域右 边的外侧。

散点类图形

scatter函数：散点图

stairs函数： 阶梯图 stem函数： 杆图

scatter函数

scatter(x, y, 选项, ‘filled’)

其中，x、y用于定位数据点， 选项用于指定线型、颜色、数据 点标记。

如果数据点标记是封闭图形，可以用选项‘filled’指定 填充数据点标记。该选项省略时，数据点是空心的。

例： 以散点图形式绘制桃心曲线，曲线的参数方程如下：

𝑥 = 16𝑠𝑖𝑛3𝑡

𝑦 = 13𝑐𝑜𝑠𝑡 − 5cos(2𝑡) − 2cos(3𝑡) − cos(4𝑡)

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

矢量类图形

compass函数：罗盘图

feather函数：羽毛图 quiver函数： 箭头图

quiver函数

quiver函数调用格式：

quiver(x, y, u, v)

其中，(x, y)指定矢量起点，(u, v)指定矢量终点。

x、y、u、v 是同样大小的向量或同型矩阵，若省略x、y，则在 x-y 平面上均匀取 若干个点作为起点。

例：已知向量A、B，求A+B，并用矢量图表示

A=[4,5]; B=[-10,0]; C=A+B; hold on; quiver(0, 0, A(1), A(2)); quiver(0, 0, B(1), B(2)); quiver(0, 0, C(1), C(2)); text(A(1),A(2),'A');text(B(1),B(2),'B'); text(C(1),C(2),'C'); axis ([-12, 6, -1, 6]) grid on

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