Python Matplotlib绘制二维矢量场图

import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npplt.style.use('_mpl-gallery-nogrid')# make datax = np.linspace(-4, 4, 6)y = np.linspace(-4, 4, 6)X, Y = np.meshgrid(x, y)U = X + YV = Y - X# plotfig, ax = plt.subplots()ax.quiver(X, Y, U, V, color="C0", angles='xy',          scale_units='xy', scale=5, width=.015)ax.set(xlim=(-6, 6), ylim=(-6, 6))plt.show()

# 1. 导入库和设置样式import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npplt.style.use('_mpl-gallery-nogrid')# 2. 生成网格数据x = np.linspace(-4, 4, 6)   # 在 [-4, 4] 区间均匀取 6 个点y = np.linspace(-4, 4, 6)X, Y = np.meshgrid(x, y)    # 生成二维网格坐标矩阵，形状均为 (6,6)# x 和 y 分别代表横纵坐标的采样点。# meshgrid 将这两个一维数组组合成网格矩阵 X 和 Y，每个元素对应一个网格点的坐标。# 3. 计算矢量分量U = X + Y   # 矢量的 x 方向分量V = Y - X   # 矢量的 y 方向分量# 在每个网格点 (X[i,j], Y[i,j]) 处，矢量定义为 (U, V) = (X+Y, Y-X)，# 即该点的矢量由坐标本身线性组合而成。# 4. 创建图形并绘制矢量场fig, ax = plt.subplots()ax.quiver(X, Y, U, V, color="C0", angles='xy',          scale_units='xy', scale=5, width=.015)# quiver 函数绘制箭头：# X, Y：箭头起点位置。# U, V：箭头在 x、y 方向的分量。# color="C0"：使用默认蓝色。# angles='xy'：箭头的方向由数据坐标决定（与坐标轴比例一致）。# scale_units='xy' 和 scale=5：将箭头长度缩放 5 倍，且缩放单位与数据单位相同，保证箭头长度与分量数值成比例。# width=.015：箭头杆的宽度。# 5. 设置坐标轴范围并显示ax.set(xlim=(-6, 6), ylim=(-6, 6))# 将显示区域限制在 [-6,6]×[-6,6]，比数据范围稍大，避免箭头被截断。plt.show()