numpy.meshgrid函数|极客教程

numpy.meshgrid函数

numpy.meshgrid(*xi, **kwargs)函数通常用于生成一个坐标矩阵，其输出矩阵将与输入矩阵具有相同的形状。在本文中，我们将详细介绍numpy.meshgrid函数的使用方法和示例。

语法

numpy.meshgrid(*xi, **kwargs)

参数说明：

*xi：表示输入的一维数组序列；
**kwargs：可选参数，用于指定索引数组的维度，默认为’xy’；

返回值：

返回一个列表，其中包含各维度坐标矩阵；

示例

示例1：生成二维坐标矩阵

import numpy as np

x = np.linspace(0, 5, 5)
y = np.linspace(0, 5, 5)

X, Y = np.meshgrid(x, y)

print("X:")
print(X)
print("\nY:")
print(Y)

运行结果：

X:
[[0.   1.25 2.5  3.75 5.  ]
 [0.   1.25 2.5  3.75 5.  ]
 [0.   1.25 2.5  3.75 5.  ]
 [0.   1.25 2.5  3.75 5.  ]
 [0.   1.25 2.5  3.75 5.  ]]

Y:
[[0.   0.   0.   0.   0.  ]
 [1.25 1.25 1.25 1.25 1.25]
 [2.5  2.5  2.5  2.5  2.5 ]
 [3.75 3.75 3.75 3.75 3.75]
 [5.   5.   5.   5.   5.  ]]

在上面的示例中，我们使用numpy.linspace函数生成了一维数组x和y，然后通过numpy.meshgrid函数生成了二维坐标矩阵X和Y。可以看到，X和Y的维度均为5×5，与输入一维数组形状相同。

示例2：在三维空间中生成坐标网格

import numpy as np

x = np.linspace(0, 5, 3)
y = np.linspace(0, 5, 3)
z = np.linspace(0, 5, 3)

X, Y, Z = np.meshgrid(x, y, z)

print("X:")
print(X)
print("\nY:")
print(Y)
print("\nZ:")
print(Z)

运行结果：

X:
[[[0.  0.  0. ]
  [2.5 2.5 2.5]
  [5.  5.  5. ]]

 [[0.  0.  0. ]
  [2.5 2.5 2.5]
  [5.  5.  5. ]]

 [[0.  0.  0. ]
  [2.5 2.5 2.5]
  [5.  5.  5. ]]]

Y:
[[[0.  0.  0. ]
  [0.  0.  0. ]
  [0.  0.  0. ]]

 [[2.5 2.5 2.5]
  [2.5 2.5 2.5]
  [2.5 2.5 2.5]]

 [[5.  5.  5. ]
  [5.  5.  5. ]
  [5.  5.  5. ]]]

Z:
[[[0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]]

 [[0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]]

 [[0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]
  [0.  2.5 5. ]]]

在第二个示例中，我们使用numpy.linspace函数分别生成三维空间中的一维数组x、y和z，然后利用numpy.meshgrid函数生成三维坐标网格X、Y和Z。可以看到，生成的坐标网格维度为3x3x3，与输入一维数组形状相同。