【NumPy/Matplotlib】ステップ関数(ヘビサイド・階段関数)のグラフ作成

この記事では、Pythonモジュール「NumPy」「Matplotlib」でステップ関数を計算し、グラフに表示する方法をソースコード付きで紹介します。

ステップ関数のグラフ作成

ステップ関数は次の通りです。

(1) \begin{eqnarray*} f(x)=\begin{cases}1 & ( x \geq T ) \\0 & ( x < T )\end{cases} \end{eqnarray*}

PythonとNumPy配列を使ってステップ関数を計算し、Matplotlibで計算結果をグラフに表示します。

ソースコード(Python3)

サンプルプログラムのソースコードです。

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def main():
    # xの値(-8~8で0.1刻みで配列生成)
    x = np.arange(-8, 8, 0.01) #

    # ステップ関数
    y = 1 * (x > 0)

    # グラフの設定
    plt.plot(x, y, lw=5) # プロット
    plt.xlim(-8, 8)  # x軸の範囲
    plt.ylim(-0.5, 1.5) # y軸の範囲
    plt.grid() # グリッド描画
    plt.show() # グラフを出力

if __name__ == "__main__":
    main()

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