Python如何对折线进行平滑曲线处理？
在用python绘图的时候，经常由于数据的原因导致画出来的图折线分界过于明显，因此需要对原数据绘制的折线进行平滑处理，本文介绍利用插值法进行平滑曲线处理：
实现所需的库
numpy、scipy、matplotlib
插值法实现
nearest：最邻近插值法 zero：阶梯插值 slinear：线性插值 quadratic、cubic：2、3阶B样条曲线插值
拟合和插值的区别
插值：简单来说，插值就是根据原有数据进行填充，最后生成的曲线一定过原有点。
拟合：拟合是通过原有数据，调整曲线系数，使得曲线与已知点集的差别（最小二乘）最小，最后生成的曲线不一定经过原有点。
代码实现
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 | import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from scipy import interpolate #设置距离 x =np.array([0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 70, 8, 9,10]) #设置相似度 y =np.array([0.8579087793827057, 0.8079087793827057, 0.7679087793827057, 0.679087793827057, 0.5579087793827057, 0.4579087793827057, 0.3079087793827057, 0.3009087793827057, 0.2579087793827057, 0.2009087793827057, 0.1999087793827057, 0.1579087793827057, 0.0099087793827057, 0.0079087793827057, 0.0069087793827057, 0.0019087793827057, 0.0000087793827057]) #插值法之后的x轴值，表示从0到10间距为0.5的200个数 xnew =np.arange(0,10,0.1) #实现函数 func = interpolate.interp1d(x,y,kind='cubic') #利用xnew和func函数生成ynew,xnew数量等于ynew数量 ynew = func(xnew) # 原始折线 plt.plot(x, y, "r", linewidth=1) #平滑处理后曲线 plt.plot(xnew,ynew) #设置x,y轴代表意思 plt.xlabel("The distance between POI and user(km)") plt.ylabel("probability") #设置标题 plt.title("The content similarity of different distance") #设置x,y轴的坐标范围 plt.xlim(0,10,8) plt.ylim(0,1) plt.show() |
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绘制后的曲线，红色是未进行平滑处理的折线，蓝色是进行平滑处理之后的曲线 cpc30
注意事项
x, y为原来的数据（少量） xnew为一个数组，条件：x??xnew
如：x的最小值为-2.931，最大值为10.312；则xnew的左边界要小于-2.931，右边界要大于10.312。当然也最好注意一下间距，最好小于x中的精度 func为函数，里面的参数x、y、kind，x，y就是原数据的x，y，kind为需要指定的方法 ynew需要通过xnew数组和func函数来生成，理论上xnew数组内的值越多，生成的曲线越平滑