如何解决为什么在 Octave 中绘制函数的这两种方式之间存在不一致?
背景
我有一个名为 ibm
的函数,我用一个简单的 if 条件定义了它:在某个值 (500) 之前它应该是 0,然后在该值之后是线性的:
function f = ibm(x)
if(nargin != 1)
usage("ibm(x)");
endif
if(x <= 500)
f = 0;
else
f = (x-500) *0.02;
endif
endfunction
然后在一个脚本中,我想用 x 范围从 0 到 1000 来绘制这个函数,所以我尝试用一个简单的方法来绘制它
x=0:1:1000;
plot(x,ibm(x));
但结果没有显示我想要的:它显示了一个没有平坦部分的线性函数(见图 1,红色图表)。它与函数结果不对应,我检查了一些低于 500 的值:如果我输入 ibm(34)
,结果是 0,但不在图表中。
为什么会出现这种差异?
因此,在对这个问题困惑了一段时间之后,我尝试在 for 循环中“手动”添加结果值,然后结果变成了我所期望的(见图 2,蓝色图表)。
此处提供完整的代码示例 (MVE):
这会产生具有相同功能 ibm 的两个数字(错误和正确)。
1; # start of file should not start with function,so useless statement here
# The function we want to plot
function f = ibm(x)
if(nargin != 1)
usage("ibm(x)");
endif
if(x <= 500)
f = 0;
else
f = (x-500) *0.02;
endif
endfunction
# For figure 1,directly computed (wrong plot result,in red)
x=0:1:1000;
figure(1);
plot( x,ibm(x),"xr");
xlabel("x");
ylabel("ibm(x)");
title("ibm(x) directly computed");
legend("ibm(x)");
# for figure 2,in for loop (correct plot result,in blue)
a = [];
for(i=x)
a = [a,ibm(i)];
end
figure(2);
plot(x,a,"ob");
xlabel("x");
ylabel("ibm(x)");
title("ibm(x) in for loop");
legend("ibm(x)");
问题
为什么第一种(也是最直接的)方法不能产生我想要的图形结果?我应该总是用 for 循环绘制图形吗?就好像 plot 函数没有考虑 if(x <= 500)
而直接进入线性部分。
请注意,我什至尝试了用 Scilab 绘制的第一种方法,结果还是一样(红色错误曲线),但我仍然不知道为什么。
数字
错误
对了
解决方法
问题在于您对 ibm
的定义。您只针对长度为 1 的 x
对其进行了编码。该代码对 ibm([0,1000])
有何作用? if
条件对 x
有何反应?
我认为这是对矢量化如何发生的混淆。 Octave 不会调用 1000 ibm
,每个 x
都有自己的 ibm
,但会调用 x
一次,所有 1000 if
作为输入。您如何处理向量输入取决于您自己,而您的函数根本不需要。
例如,如果您将 f = (x-500) *0.02;
f(x<500) = 0 ;
替换为:
x
函数应该可以工作(因此绘图应该可以工作),因为这两条线都是矢量化的,并且适用于任何大小的 if (matrix) ≡ if (all (matrix(:)))
。
如果您想了解更多信息,请查看 octaves manual for if
。
if 语句中的条件如果其值为 非零,如果它的值为零,则为 false。如果该值 if 语句中的条件表达式是向量或矩阵,它 只有当它是非空的并且所有元素都被认为是真的 非零。 condition 是一个矩阵时的概念等效代码 如下图。
type
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