绘制李萨如图，数据保存excel,txt

前置

看到网络上绘制的这么漂亮的数学图形，觉得能够用一个代码绘制全部的这些图形，就能提高不少效率，所以于是就心血来潮：

在这里插入图片描述

这是一个绘制李萨如图并保存数据的Python代码示例。下面是每行注释的详细解释：

python">import os  # 导入操作系统模块
from datetime import datetime  # 导入日期时间模块
import numpy as np  # 导入NumPy库
import matplotlib.pyplot as plt  # 导入Matplotlib库
import pandas as pd  # 导入Pandas库

# 创建文件夹函数
def create_directory(directory):
    if not os.path.exists(directory):  # 如果目录不存在
        os.makedirs(directory)  # 创建目录

# 检索可用英语字体函数
def search_english_font(directory):
    font_files = os.listdir(directory)  # 获取目录下的文件列表
    for file in font_files:
        if file.endswith(".ttf"):  # 如果文件以".ttf"结尾
            return os.path.join(directory, file)  # 返回字体文件的完整路径
    return None  # 如果未找到可用的英语字体文件，返回None

# 绘制李萨如图函数
def plot_lissajous(a, b, delta):
    t = np.linspace(0, 2*np.pi, 1000)  # 在0到2*pi之间生成1000个点
    x = np.sin(a*t + delta)  # 计算x坐标
    y = np.sin(b*t)  # 计算y坐标
    fig, ax = plt.subplots()  # 创建图形和坐标轴对象
    ax.plot(x, y)  # 绘制曲线
    ax.axis("equal")  # 设置坐标轴刻度相等
    ax.set_title("Lissajous Curve (a={}, b={}, delta={})".format(a, b, delta))  # 设置标题
    return fig, ax  # 返回图形和坐标轴对象

# 保存数据到excel和txt文件函数
def save_data(data, filename):
    excel_path = os.path.join(directory_path, "代码print相关/结构图", filename + ".xlsx")  # 构造Excel文件路径
    data.to_excel(excel_path, index=False)  # 将数据保存到Excel文件
    print("数据已保存到：" + excel_path)  # 打印保存成功的消息

    txt_path = os.path.join(directory_path, "代码print相关/结构图", filename + ".txt")  # 构造txt文件路径
    data.to_csv(txt_path, sep="\t", index=False)  # 将数据保存到txt文件
    print("数据已保存到：" + txt_path)  # 打印保存成功的消息

# 设置目录路径和文件名前缀
directory_path = "/storage/emulated/0/文件/"
prefix = "编号.库样式."

# 构造当前时间戳
timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d%H%M%S")

# 组合文件名前缀
filename_prefix = prefix + "Lissajous."

# 组合文件名
filename = filename_prefix + timestamp

# 构造完整文件路径
file_path = os.path.join(directory_path, "代码print相关/结构图", filename)

# 创建目录
create_directory(os.path.dirname(file_path))

# 检查中文字体是否存在
chinese_font_path = "/storage/emulated/0/文件/字体大全/字体包/宋体.ttf"
if not os.path.exists(chinese_font_path):  # 如果中文字体文件不存在
    chinese_font_path = "/storage/emulated/0/文件/字体大全/字体包/"  # 设置备用路径

# 检索可用英语字体
english_font_directory = "/storage/emulated/0/文件/字体大全/"
english_font_path = search_english_font(english_font_directory)

# 打印注释
print("这个代码文件使用了以下字体：")
print("- 中文字体：" + chinese_font_path)
if english_font_path:
    print("- 英文字体：" + english_font_path)

# 绘制李萨如图并保存数据
a = 3
b = 4
deltas = np.linspace(0, 2*np.pi, 9)[:-1]  # 在0到2*pi之间生成8个delta值
for i, delta in enumerate(deltas):
    fig, ax = plot_lissajous(a, b, delta)  # 绘制李萨如图
    data = pd.DataFrame({"x": ax.lines[0].get_xdata(), "y": ax.lines[0].get_ydata()})  # 获取曲线数据
    save_data(data, filename + "." + str(i+1))  # 保存数据到文件

plt.show()  # 显示绘制的图形

这个代码绘制李萨如图，并将数据保存到Excel和txt文件中。每行有趣的注释都描述了代码的功能和作用，这样就能更好地理解代码的逻辑和实现。

例中仅保存数据到Excel和txt文件，并未包含保存图片的部分。若保存图片文件，可以添加以下代码来保存图片：

# 组合图片文件名
image_filename = filename_prefix + "Lissajous_" + str(i+1) + ".png"

# 构造图片文件路径
image_path = os.path.join(directory_path, "代码print相关/结构图", image_filename)

# 保存图片
fig.savefig(image_path)
print("图片已保存到：" + image_path)