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【其余部分 第二章 C语言图形和函数图像的绘制】

2013-10-16 
【其他部分 第二章 C语言图形和函数图像的绘制】第二章 图形和函数图像的绘制本章详细讨论如何使用C语言绘制

【其他部分 第二章 C语言图形和函数图像的绘制】

第二章 图形和函数图像的绘制


本章详细讨论如何使用C语言绘制出各种规则的图形和一些常见函数的图像。  

 

一、    使用所见即所得的方法绘制

    直接上代码:

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2、余弦函数0-2π图像

      a.首先观察我们需要输出的图像

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考虑到只能逐行输出,除最下方的端点外,其他每行都需要输出两个点,我们使用*代替点。

      b.我们知道,输出的点越多,图像就会越接近真实情况,因此,不能让输出的行数太少,我们拟定输出行数为20行,由于此函数的值域是-1到1,所以步长应该为0.1。

      c.已经确定了行数,那么每一行的点该在哪儿出现呢?只需要计算出-1到1之间各点对应的acos值即可,也就是计算出函数图象上各已知纵坐标点的横坐标。

      d.观察反余弦函数

 

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      发现,通过这个函数只能够得知0到π上各点的横坐标,并不能得到π到2π间(不在值域之内)各点的横坐标。再次观察余弦函数的图像,发现0到π区间的图线和π到2π之间的图线是轴对称的,对称轴是x=π,因此可以根据这个对称关系确定π到2π上各点的横坐标(2π-同一纵坐标值下的横坐标值)。

 

      e.输出各行:在每行的第一个点输出之前,需要先输出m(m为此点的横坐标)个空格,接着输出一个点,继续打印空格,直到打印的空格数为n(n为第二个点的横坐标),然后打印第二个点,最后输出换行符,结束这一行。依次按此方式输出各行 。

依据以上的分析,写出如下代码并运行:

 

这个图像显然是不合要求的,图中的点并没有很好的分开,而是出现很多“重复”的行。导致这个现象的原因是,我们在找图线点的位置时,使用的函数acos只会产生0到π之间的一些值,而在输出空格时又是取这个函数结果的整数部分,也就是0到3,所以,有很多点的列号相同,就会出现不分散的情况。考虑到这个问题,我们将acos函数产生的值扩大10倍,这样就可以产生0到31这32个不同的列号,使点更加分散和接近真实情况,同样的,对称的部分点的列号也要相应地扩大10倍。

 

最终的代码如下:

 

另外需要注意的是,在程序中要尽量精确控制空格的输出个数,这会在其他函数的绘制中有较大的影响。

 

3、正弦函数0-2π图像

    和余弦函数类似首先观察函数图像以及反函数的性质

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    根据反正弦函数的性质,直接通过asin函数只能找到0到π/2之间的点,也可以找到-π/2到0之间的点,但是不能直接使用。我们需要的是0到2π之间的图像,0到π/2区间可以通过asin函数直接确定;π/2到π区间与0到π/2区间的图像关于x=π/2对称,可以确定;π到3π/2区间与-π/2到0区间的图像关于x=π/2对称,也能确定;最后,3π/2到2π区间图像可以由-π/2到0区间的图像向右平移2π得到。

    在确定了各区间上点的位置之后,接下来的做法就和余弦函数基本相同了,确定行数,扩大列号,打印输出,另外要注意上下两部分图形的拼接。

    最终完整的程序和结果如下:

未完待续


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