给定直线参数在二维散点数据上绘制直线(Python)

声明：仅个人小记
前言：遇到在二维散点图上绘制指定的直线，直线不是通过直接给出两个断点而是只给了直线的必要参数，进而需要基于散点数据计算出直线的两个端点，然后绘制出直线。方便以后使用，计算端点过程记录在这里。

一、效果展示

一批散点已经绘制

基于这批散点绘制直线 (只告知直线的斜率以及截距这些参数)

二、条件交代

前提

一堆散点数据
穿过这些散点数据的一条直线 w x + b = 0 wx+b=0 wx+b=0其中 w w w和 b b b是已知参数。

目标

将直线绘制在这批散点上

解决方案

在散点数据中，分别找出最小的x值，最大的x值，最小的y值，最大的y值这四个数据，然后带入直线，分别计算出对应的y或者x值，同时判断计算出的y或者x值是否仍然在散点图范围中，如果在则保留，否则丢弃并计算下一个，最终必然得到2个有效端点，根据这两个端点，直接在散点图上绘出直线。

三、代码实现

dataSet = np.array([[3,7],[6,4],[5,6],[5,3],[4,8],[7,2],[8,5]]) # 原始数据
labels  = np.array([0,1,0,1,0,1,1])
w= [1,2]
b = 2.5

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as pltdef drawScatterPointsAndLine(dataSet, labels,w,b): # draw some points and a line
# wx+b=0fig = plt.figure()ax = fig.add_subplot(111)# 显然，下面循环中，默认dataSet是按类别顺序整理好的数据集# 类别顺序参看 https://blog.csdn.net/qq_25847123/article/details/90340118for i in range(1,len(dataSet)): # 找出两类数据分界线if labels[i] != labels[i-1]:pos = ibreakax.scatter(dataSet[0:pos,0],dataSet[0:pos,1],c='k',marker='o')ax.scatter(dataSet[pos:len(dataSet),0],dataSet[pos:len(dataSet),1],c='b',marker='*')m = dataSet.min(0)# 得到最小的x,y值M = dataSet.max(0)#得到最大的x,y值#下面对4个值挨个带入直线方程进行计算t = -(w[0]*m[0]+b)/w[1] points = np.zeros((2,2)) # 每一行向量代表一个数据点i = 0# 当出现有两个有效点时就计算完毕了，否则继续计算if t >= m[1] and t <= M[1]: points[i] = np.array([m[0], t])i += 1t = -(w[0]*M[0]+b)/w[1]if t >= m[1] and t <= M[1]:points[i] = np.array([M[0],t])i += 1if i != 2:t = -(w[1]*m[1]+b)/w[0]if t > m[0] and t < M[0]:points[i] = np.array([t,m[1]])i += 1if i != 2:t = -(w[1]*M[1]+b)/w[0]if t > m[0] and t < M[0]:points[i] = np.array([t,M[1]])# 绘制直线用法，第一个参数放的是所有的x轴坐标，第二参数则是对应于x坐标的所有y坐标ax.plot(points[:,0],points[:,1])plt.show()return

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