如何使用Matplotlib绘制半黑半白的圆？

Matplotlib是一个流行的Python绘图库，它提供了丰富的功能和灵活的应用。本文将介绍如何使用Matplotlib绘制半黑半白的圆，同时提供示例代码以及详细的解释。

环境准备

在开始之前，我们需要确保已经安装了Matplotlib库。如果还没有安装，可以使用以下命令进行安装：

pip install matplotlib

绘制半黑半白的圆

Matplotlib提供了许多绘图功能，包括绘制圆形。但是，我们无法直接绘制半黑半白的圆形，因此需要使用一些特殊的技巧。

首先，让我们导入所需的库和模块：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

接下来，我们将定义一个函数来绘制半黑半白的圆形。这个函数不仅绘制圆形，还将圆形分成两半，一半是黑色，一半是白色。

def half_black_half_white_circle():
    fig, ax = plt.subplots()
    center = (0.5, 0.5)
    radius = 0.5
    theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 200)
    x = center[0] + radius * np.cos(theta)
    y = center[1] + radius * np.sin(theta)
    ax.plot(x[:100], y[:100], color='black', linewidth=5)
    ax.plot(x[100:], y[100:], color='white', linewidth=5)
    ax.axis('off')
    plt.show()

让我们来分解一下这个函数的每一步：

首先，我们创建一个figure对象和一个Axes对象，以便能够在其上绘制图形。
然后，定义圆心和半径的变量。
接下来，我们使用numpy中的linspace函数来创建一个角度数组，该数组包含200个值，从0到2π，表示一个完整的圆形。
然后将角度转换为x和y坐标，并将它们用于绘制两条线，一条黑色，一条白色。我们只用前100个值来画黑线，只用后100个值来画白线，以便将圆进行分割。
最后，我们使用axis('off')函数来关闭坐标轴。

让我们来运行这个函数，看看它的输出：

half_black_half_white_circle()

正如所见，在中心圆形的上半部分，是白色的，下半部分是黑色的。这是一个非常漂亮的图形。

改变半径和中心坐标

使用上面的函数也可以绘制不同半径和不同位置的半黑半白圆。比如我们将半径设置为0.3，中心坐标设置为(0.7, 0.3)，代码如下：

def customized_half_black_half_white_circle(center: tuple[float, float], radius: float):
    fig, ax = plt.subplots()
    theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 200)
    x = center[0] + radius * np.cos(theta)
    y = center[1] + radius * np.sin(theta)
    ax.plot(x[:100], y[:100], color='black', linewidth=5)
    ax.plot(x[100:], y[100:], color='white', linewidth=5)
    ax.axis('off')
    plt.show()

customized_half_black_half_white_circle((0.7, 0.3), 0.3)

如上图所示，我们可以绘制不同位置和大小的半黑半白圆。