零基础学编程012:画出复利曲线图

通过学习《零基础学编程011:复利数据表问题》,我们已经可以输出365行的《复利数据表》:

(1+0.01) ^ 1 = 1.01 (1+0.01) ^ 2 = 1.02 (1+0.01) ^ 3 = 1.03 ... ... (1+0.01) ^ 364 = 37.41 (1+0.01) ^ 365 = 37.78

但能否用Python画出像下图这样的复利曲线图?

由于我也是从头开始学Python,不过我不是零基础,而是学过了N种其它的编程语言,我只是特意没有去看Python入门书籍,想尝试着能否通过搜索和阅读来解决这个问题。

1)用谷歌搜索

因为曲线图、条形图等等在英文里都叫graph,所以搜索的关键词就选python draw graph。

看到两种主要答案,点进去快速浏览了一下,发现plotly是一个商业包,有免费受限版和商业版;而matplotlib也非常有名,相关资料非常丰富,用户群非常大,就选后者matplotlib了。

2)安装matplotlib

搜到matplotlib的官网:http://matplotlib.org,由于没有仔细地阅读安装说明,直接运行了下面两行命令:

python -m pip install -U pip setuptools
python -m pip install matplotlib

在黑窗口cmd.exe中给出了大量提示后,以安装失败告终,好像是一些依赖库无法安装。

返回去重新读这一段在Windows平台上安装的说明:

If you don’t already have Python installed, we recommend using one of the scipy-stack compatible Python distributions such as WinPython, Python(x,y), Enthought Canopy, or Continuum Anaconda, which have matplotlib and many of its dependencies, plus other useful packages, preinstalled.

这里提到的WinPython等几种预安装包中已经包含了大量可用的库或模块,直接安装它们就行。可惜在下载WinPython的200多M的安装文件时,网络不争气,还不支持断点续传,结果半个小时也没有下载下来。在缓慢的下载过程中,我又试了一些其它办法,踩过了不少坑,这里全略过。

可行的办法:直接到 http://winpython.github.io 官网去下载WinPython即可,有许多版本可用,我最终用的是3.5.2.3Qt5这个版本。请根据自己的机器是32位还是64位,选择相应的版本。比如:32位的安装包名称是:WinPython-32bit-3.5.2.3Qt5.exe

安装过程非常简单,设定一个安装目录,我设的是C:\WinPython-32bit-3.5.2.3Qt5,然后一直按下一步即可。

另外还有一个20M的WinPython 3.5.2.3 Zero精简版本,需要联网运行命令来安装matplotlib,也可以成功,这里不介绍了。

3)先画数学函数图

通过matplotlib官网上的相关链接找到一篇教程:

http://www.labri.fr/perso/nrougier/teaching/matplotlib/

运行C:\WinPython-32bit-3.5.2.3Qt5目录中的 IDLEX (Python GUI).exe,这个集成环境比以前的Python IDLE功能好像要强一点,输入以下代码:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
X = np.linspace(-np.pi, np.pi, 200)
Y = np.sin(X)
plt.plot(X,Y)
plt.show()

正弦曲线图出现了,只用6行语句,是不是很兴奋?

4)修改2行画出复利曲线图

由于有JAVA语言和R语言的基础,所以很容易猜出来np.linspace应该是生成出一组x坐标,Python中的**符号在其它语言中都有相应的power()函数,所以把上面的代码简单修改一下(加粗的地方):

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
X = np.linspace(1, 365, 365)
Y = np.power(1.01, X)
plt.plot(X, Y)
plt.show()

果然,简洁、清爽的复利曲线图真就画出来了。

具体原理以后再琢磨,先小结一下:

1)下载WinPython软件包,找那个200多M的,安装完成后,matplotlib及其它一些库就全部装好了,这些是绘图时都要用到的,这种安装方法最简捷。尽管还有其它各种安装包和复杂的安装过程,但新手最好就别试了,先把图画出来再说。

2)在WinPython中的集成环境叫IDLEX,比IDLE多了字母X

3)输入6行代码,可以画出正统曲线图

4)照猫画虎,修改2行语句,简单的复利曲线图完成!编程是不是很easy?

--- END ---

原文发布于微信公众号 - 申龙斌的程序人生(slbGTD)

原文发表时间:2017-01-15

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