python3 繪製蓋爾圓

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt
row_num =
int(
input
("input nums of row:"))
# 用0初始化矩陣
mat =[[
0]* row_num]
* row_num
# 字串分割成數字並轉為複數型別
for i in
range
(row_num)
: mat[i]
=input()
.split(
) mat[i]=[
complex
(j)for j in mat[i]
]mat = np.array(mat)
print
(mat)
# 畫圓取樣
sample = np.linspace(
-np.pi, np.pi,
100)
# 保持x，y軸刻度比例相同
plt.axis(
'equal'
)for i in
range
(row_num)
:# 行蓋爾圓半徑
r1 =
sum(
abs(mat[i,:]
))-abs
(mat[i]
[i])
# 列蓋爾圓半徑
r2 =
sum(
abs(mat[
:, i]))
-abs
(mat[i]
[i])
# 蓋爾圓圓心
point_x = mat[i]
[i].real
point_y = mat[i]
[i].imag
# 繪製圓心
plt.plot(point_x, point_y,
'.b'
)# 繪製圓（填充）
plt.fill(r1 * np.sin(sample)
+ point_x,
r1 * np.cos(sample)
+ point_y,
'b',
alpha=
0.2)
plt.fill(r2 * np.sin(sample)
+ point_x,
r2 * np.cos(sample)
+ point_y,
'g',
alpha=
0.2)
# 標註
plt.text(point_x,
point_y,
"g"+
str(i +1)
, fontdict=
)# 繪製特徵值點
[e, _]
= np.linalg.eig(mat)
for i in e:
plt.plot(i.real, i.imag,
'ro'
)ax = plt.gca(
)# 去掉預設邊框刻度
ax.spines[
'right'
].set_color(
'none'
)ax.spines[
'top'
].set_color(
'none'
)# 設定x與y軸的位置
ax.spines[
'bottom'
].set_position(
('data',0
))ax.spines[
'left'
].set_position(
('data',0
))# 指定x與y軸刻度數字位置
ax.xaxis.set_ticks_position(
'bottom'
)ax.yaxis.set_ticks_position(
'left'
)plt.show(
)

輸出：

紅點為特徵值點，淺綠色是列蓋爾圓，淺紫色是行蓋爾圓，藍點為圓心。

畫圓部分，matplotlib 中沒有直接根據圓心和半徑畫圓的方法，所以用取樣（微分）的方法來繪製

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt
sample = np.linspace(
-np.pi, np.pi,
100)
# 半徑為 r，圓心為（point_x, point_y）
plt.fill(r * np.sin(sample)
+ point_x, r * np.cos(sample)
+ point_y)

l =

["12"
,"2.333",23
]l1 =
[float
(i)for i in l]

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