Python - 数学 - データをグラフで可視化する - 2次関数を視覚的に探索する(matplotlib、pyplot、plotメソッド、legendメソッド、savefigメソッド)

Pythonからはじめる数学入門
原著

開発環境

• macOS High Sierra - Apple
• Emacs (Text Editor)
• Python 3.7 (プログラミング言語)

Pythonからはじめる数学入門 (Amit Saha (著)、黒川 利明 (翻訳)、オライリージャパン)の2章(データをグラフで可視化する)、2.6(プログラミングチャレンジ)、問題2-2(2次関数を視覚的に探索する)を取り組んでみる。

コード(Emacs)

Python 3

#!/usr/bin/env python3
import matplotlib.pyplot as plt


def frange(start, stop, step):
    res = []
    while start < stop:
        res.append(start)
        start += step
    return res


x_values = list(frange(-5, 5, 0.5))
y_values = [x ** 2 + 2 * x + 1 for x in x_values]

for x, y in zip(x_values, y_values):
    print(f'x={x} y={y}')

plt.plot(x_values, y_values)
plt.legend(['x ** 2 + 2 * x + 1'])
plt.savefig('sample2.svg')

入出力結果(Terminal, Jupyter(IPython))

$ ./sample2.py
x=-5 y=16
x=-4.5 y=12.25
x=-4.0 y=9.0
x=-3.5 y=6.25
x=-3.0 y=4.0
x=-2.5 y=2.25
x=-2.0 y=1.0
x=-1.5 y=0.25
x=-1.0 y=0.0
x=-0.5 y=0.25
x=0.0 y=1.0
x=0.5 y=2.25
x=1.0 y=4.0
x=1.5 y=6.25
x=2.0 y=9.0
x=2.5 y=12.25
x=3.0 y=16.0
x=3.5 y=20.25
x=4.0 y=25.0
x=4.5 y=30.25
$