np.meshgrid詳解

一、np.meshgrid是什麼意思

np.meshgrid是一個在給定多維網格狀情況下生成網格點坐標的函數，它將向量生成為矩陣，並返回多個坐標矩陣的列表。

二、np.meshgrid函數

該函數通過多個輸入數組生成網格點坐標數組。 所有輸入數組都必須是1-D或者具有相同shape的N-D。 如果輸入是1-D，那麼它們的值必須相同。

三、np.meshgrid()函數

np.meshgrid()函數將可迭代對象轉換為數組，生成網格點矩陣。形象地說，它將 1D 矩陣轉換成 2D 網格矩陣，將 2D 轉換成 3D，以此類推，展示多維矩陣的圖形。

四、np.meshgrid 不均一

如果輸入的矩陣不是均勻的，np.meshgrid()函數返回的網格點矩陣可能會變形。您可以通過切換索引來獲得非均勻網格。

五、np.meshgrid函數作用

np.meshgrid()函數的作用是將一維坐標數組轉換為多維坐標數組，以滿足一些任務的需求，比如在繪圖時需要網格上的點。我們可以使用numpy中的np.meshgrid()函數來構造二維網格，用於繪製二維平面中的各種圖形，例如函數圖像、海量數據點可視化等。

六、np.meshgrid函數三維

np.meshgrid()函數不僅可用於平面坐標系，還可以用於三維坐標系。比如我們定義x、y、z三個數組。

import numpy as np
x = np.array([1, 2, 3, 4])
y = np.array([5, 6, 7])
z = np.array([8, 9, 10])
X, Y, Z = np.meshgrid(x, y, z, indexing='ij')

那麼我們可以利用這三個數組，生成多維坐標張量（3維張量）。

七、np.meshgrid函數太密

使用np.meshgrid()函數時應注意一點，如果你的點太密集，那麼程序需要處理的點數也會很多，這會使程序運行緩慢。如果為了觀看效果而需要快速運行程序，那麼我們可以增加dx和dy參數。

np.meshgrid(xs,
            ys ,
            indexing='ij',
            sparse=False, copy=False)

通過增加dx和dy，可控制生成網格的稠密度。

八、np.meshgrid(xyz)不能用

有研究者在使用np.meshgrid(xyz)的時候，出現了錯誤，其原因是np.meshgrid()默認使用’C indexing’，得到的結果與我們想要的結果不同。解決方法是，使用參數’indexing = ‘ij”來代替默認參數即可。

九、np.meshgrid函數的用法

使用np.meshgrid()函數可以處理一維和多維數據集，它可以將不同的一維數組變形為多維數組。通常情況下，我們使用np.meshgrid()函數生成坐標矩陣，以便於進一步使用matplotlib等庫繪製二維平面圖像。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定義坐標軸x、y
x = np.linspace(-10, 10, 101)
y = np.linspace(-10, 10, 101)

# 將坐標軸轉換為網格矩陣
X, Y = np.meshgrid(x, y)

# 繪製等高線圖
plt.contour(X, Y, X ** 2 + Y ** 2)
plt.show()

通過這樣的方式，可以繪製出X和Y平面上的二次函數的等高線圖。