Tracés de courbes sous Python

Vite fait bien fait

Le tracés de courbes sous Python est très simple grâce à la bibliothèque mathplotlib. Si un vecteur $y$ seul est spécifié, l'ordonnée $y$ est tracée en fonction du numéro de point. Si deux vecteurs $x$ et $y$ sont spécifiés, l'ordonnée $y$ est tracée en fonction de l'abscisse $x$.

Le tracé est effectué dans la fenêtre courante et chaque instruction plot ajoute une courbe d'une couleur différente. L'instruction clf() permet d'effacer la figure.

x=linspace(0,10,100)
y=sin(x)
clf()
plot(x,y)
plot(x,sin(2*x))
    

Pour imposer à la courbe une couleur ou un style particulier, il est possible d'ajouter un argument de format entre guillemets. Par exemple "r--o" conduit à une courbe rouge, en tirets, où les points sont localisés par des cercles.

La couleur est spécifiée par une lettre : b pour bleu, r pour rouge, g pour vert, y pour jaune, k pour noir, m pour magenta, c pour cyan et w pour blanc (moins utile lorsque le fond est blanc...).

Le style de ligne est spécifié par un sigle : - pour un trait plein, -- pour des tirets, : pour des pointillets et -. pour un trait mixte.

Le style des marqueurs des points peut aussi être modifié par un caractères. Vous pourrez tester les caractères suivants : +o*.xsd^vp.

x=linspace(0,10,100)
clf()
plot(x,sin(x),"o-r")
plot(x,sin(x-0.4),"x--g")
plot(x,sin(x-0.8),"d:k")
plot(x,sin(x-1.2),"-.m")
    

Par défaut, les échelles sont ajustées pour occuper la totalité de la figure. Lorsque la courbe nécessite une même échelle en x et y, utiliser la fonction square. L'exemple ci-dessous trace un cercle de rayon unitaire.

t=linspace(0,2*pi,100)
clf()
plot(sin(t),cos(t))  # Le tracé n'est pas circulaire
clf()
axes().set_aspect(1)
plot(sin(t),cos(t))  # Le tracé est circulaire
     

Fonctions avancées

Ajouter des titres et légendes

Une légende permet de connaitre la signification de chaque courbe. L'appel à la fonction legend permet de l'intégrer au graphique.

Un titre permet de donner du sens à un graphique. L'appel à la fonction xtitle permet d'insérer un titre au dessus du graphique.

Les fonctions xlabel et ylabel permettent d'ajouter du texte pour chaque axe.

x=linspace(0,10,100)
clf()
plot(x, cos(x), "r", label="cosinus")
plot(x, sin(x), "b", label="sinus")
legend()
title("Fonctions sinusoïdales")
xlabel("Angle")
ylabel("Valeur")
 

Tracer un réseau de courbes (ou de segments)

Lorsque x et y sont des tableaux, la fonction plot trace chaque colonne de y en fonction de chaque colonne de x. L'exemple suivant trace 100 segments allant de l'axe des abscisses à l'ordonnée en sinus (x est une ligne de 100 éléments).

x=linspace(0,10,100)
clf()
xx=array([x,x])
yy=array([x*0,sin(x)])
plot(xx,yy,"b")     

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