從1D列表創建2D數組並繪制為2D熱圖

Question

Python初學者在這里。 我正在使用numpy和matplotlib。

我有一個正弦函數，可生成100個項目寬的一維列表。 我想將其變成2D列表/數組/矩陣，其寬度為100個項目，長度為50個項目，其中該矩陣的每個新行都與最后一個相同（這里的數字是任意的）。

然后，我想將其繪制為灰度xy熱圖，其中顏色與每個索引的數量成比例。 就像是：

我生成我的一維數組是這樣的：

for i in range(0,100):
    x_array[i] = (np.cos(a[i]))**2 * (np.sinc(b[i]))**2

其中a和b是先前定義的相同長度的列表。 然后，我針對n繪制該圖以獲得漂亮的1D線。

物理學家會認識到這是兩個縫隙的干涉圖樣。 我想添加另一個任意長度的尺寸，以便能夠在x / y /強度空間中繪制條紋。

我是否可以實現一個簡單的循環來“復制”此列表x次，然后為我繪制這些列表？ 提前致謝。

Answer 1

要復制數組，可以使用列表推導：

x_matrix=[x_array for i in range(50)]

如果您沒有像matplotlib這樣的優質軟件包，則繪圖將更加困難。 那就是

import matplotlib.pyplot as plt plt.imshow(x_matrix)

Answer 2

我認為您使用的是numpy因為您提到了plot和matplotlib似乎是事實上的標准。 如果是這種情況，您可以將數組乘以np.ones(required_shape)然后廣播應該做您想要的...例如：

>>> import numpy as np
>>> a = np.arange(10)
>>> a * np.ones((5, 10))
array([[ 0.,  1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9.],
       [ 0.,  1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9.],
       [ 0.,  1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9.],
       [ 0.,  1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9.],
       [ 0.,  1.,  2.,  3.,  4.,  5.,  6.,  7.,  8.,  9.]])

在這里，我從長度為10的原始數組中構造了一個5x10的數組。

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如果x_array不是要啟動的numpy數組，則使其很容易：

x_array = np.array(x_array)

Answer 3

如果您想要一個與您描述的圖像相對應的數組，則可以簡單地使用NumPy的切片符號用相同的值填充所有“行”：

I = np.zeros((50,100))
I[:] = np.cos(np.pi * d * x / lam)**2 * np.sinc(np.pi * b * x / lam)**2