Python+Matplotlib+LaTeX玩转数学公式

这篇文章主要为大家介绍了如何在Matplotlib中使用LaTeX 公式和符号以及Python如何生成LaTeX数学公式。文中的示例代码讲解详细，感兴趣的小伙伴可以了解一下

1、Matplotlib中使用LaTeX 公式和符号

一些配置

安装两个软件，链接给出，提取码：1234

protext-3.2-033020.zip

gs9531w64.exe

添加到环境变量中

以下两句放到环境变量中。C:\Users\xx\AppData\Local\Programs\MiKTeX 2.9\miktex\bin\x64;C:\Program Files\gs\gs9.53.1\bin;

matplotlib.rcParams修改

import numpy as np import matplotlib as mpl import matplotlib.pyplot as plt plt.style.use('fivethirtyeight') mpl.rcParams['text.usetex'] = True#默认为false，此处设置为TRUE

Matplotlib中使用Latex字符和公式

mpl.rcParams['lines.linewidth'] = 1 fig, ax = plt.subplots(dpi=120) N = 500 delta = 0.6 X = np.linspace(-1, 1, N) ax.plot(X, (1 - np.tanh(4 * X / delta)) / 2,             X, (1.4 + np.tanh(4 * X / delta)) / 4, "C2",          X, X < 0, "k--")                           ax.set_xlabel(r'No.1: $\alpha > \beta) #上下标，上标^，下标 ax.set_ylabel(r'No.2: $\alpha_i > \beta^i,rotation=45) # #累加、累积 ax.legend((r'No.3: $\displaystyle\sum_{i=0}^\infty x_i, r'No.4: $\displaystyle\prod_{i=0}^\infty x_i),           shadow=True, loc=(0.01, 0.52), handlelength=1.5, ) #分数   ax.set_title(r'No.4: $\frac{3}{4}) #二项式 ax.text(0.3,1.1,r'No.5: $\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}) #开根号 ax.text(0.8,1.1,r'No.6: $\sqrt[3]{x}) #修改字体 ## Roman、Italic、Typewriter、CALLIGRAPHY等 ax.text(-0.8,1.1,r'No.7: $\mathit{Italic}) ax.text(-0.8,1.0,r'$\mathsf{fonts}) #声调 ax.text(-1.2,1.1,r'No.8: $\breve a) #选个范围 ax.text(-1.4,0.8,r'No.9: $\widetilde{xyz}) # the arrow ax.annotate("", xy=(-delta / 2., 0.1), xytext=(delta / 2., 0.1),             arrowprops=dict(arrowstyle="<->", connectionstyle="arc3")) #  其它TeX symbols ax.set_xticks([-1, 0, 1]) ax.set_xticklabels([r"No.10: $\delta$", r"$\pm$", r"$\$"], color="r", size=15) ax.set_yticks([0, 0.5, 1]) ax.set_yticklabels([r"No.10: $\AA$", r"$\Downarrow$", "$\\odot$"], color="r", size=15) ax.text(1.02, 0.5, r"$\phi$",fontsize=20, rotation=90,         horizontalalignment="left", verticalalignment="center",         clip_on=False, transform=ax.transAxes) # 积分、微分公式 eq1 = (r"\begin{eqnarray*}"        r"\frac{\partial \phi}{\partial t} + U|\nabla \phi| &=& 0 "        r"\end{eqnarray*}") ax.text(1, 0.9, eq1,horizontalalignment="right", verticalalignment="top") eq2 = (r"\begin{eqnarray*}"        r"\mathcal{F} &=& \int f\left( \phi, c \right) dV, \\ "        r"\frac{ \partial \phi } { \partial t } &=& -M_{ \phi } "        r"\frac{ \delta \mathcal{F} } { \delta \phi }"        r"\end{eqnarray*}") ax.text(0.18, 0.18, eq2) ax.text(-1, .30, r"gamma: $\gamma$", color="r") ax.text(-1, .18, r"Omega: $\Omega$", color="b") plt.show()

2、latexify生成LaTeX 数学公式

import math import latexify @latexify.with_latex#调用latexify的装饰器 def solve(a, b, c):   return (-b + math.sqrt(b**2 - 4*a*c)) / (2*a) solve

3、handcalcs生成LaTeX 数学公式

一个求积分公式，借助scipy的quad

import handcalcs.render from scipy.integrate import quad#借助scipy.quad实现积分

%%render a = 2 b = 6 n=100 z = quad(f,a,b)

一个混合公式，借助math模块，

from math import sqrt,cos,sin,tan,asin import handcalcs.render

%%render #symbolic f = a-c**2 / b + sqrt(cos(sin(b- 2 / c))) + tan(a/b) - asin(a/c) #Comment part

4、Latex symbols对照表

symbols爬取自网站：https://matplotlib.org/tutorials/text/mathtext.html、制作速查表。

plt.figure(dpi=400) fig = sns.scatterplot(x='sepal length(cm)',y='sepal width(cm)',data=pd_iris,             style=geek[:150],#添加不同类变量按照不同marker显示             markers=[r"$"+geek[i]+"$" for i in range(150)],#自定义marker形状             **dict(s=320),             color='#01a2d9'                                   ) fig.legend(ncol=5,            fontsize=10,            loc=8,            bbox_to_anchor=(0.45, 1),             facecolor='#eaeaea',                     ) sns.set(style="whitegrid",font_scale=1)