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在本教程中,您将在科学模式下操作并使用 Matplotlib 和 NumPy 包来运行和调试具有数据可视化的 Python 代码。

在开始之前,请确保已安装以下内容:

  • Conda interpreter
  • Matplotlib包
  • NumPy包

创建科学项目

使用预定义的科学设置创建 PyCharm 项目

  1. 打开新建项目向导(文件 | 新建 | 项目)。
  2. 选择科学项目类型。
  3. 在项目设置对话框窗口中,指定项目名称,确保选择 Conda 作为新环境,并更改默认数据文件夹(如果需要),然后单击Create。
  4. 打开main.py文件并添加以下代码示例:

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    N = 50
    x = np.random.rand(N)
    y = np.random.rand(N)
    colors = np.random.rand(N)
    area = np.pi * (15 * np.random.rand(N))**2  # 0 to 15 point radii
    plt.scatter(x, y, s=area, c=colors, alpha=0.5)
    plt.show()
    
    X = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256,endpoint=True)
    C,S = np.cos(X), np.sin(X)
    
    plt.plot(X, C, color="blue", linewidth=2.5, linestyle="-")
    plt.plot(X, S, color="red", linewidth=2.5, linestyle="-")
    
    plt.xlim(X.min()*1.1, X.max()*1.1)
    plt.xticks([-np.pi, -np.pi/2, 0, np.pi/2, np.pi],
    [r'$-\pi$', r'$-\pi/2$', r'$0$', r'$+\pi/2$', r'$+\pi$'])
    
    plt.ylim(C.min()*1.1,C.max()*1.1)
    plt.yticks([-1, 0, +1],
    [r'$-1$', r'$0$', r'$+1$'])
    
    plt.show()
  5. numpy处理为和导入显示的警告matplotlib并启用项目中的包。

运行

运行您的科学项目Shift+F10。代码被执行并在 SciView 中显示两个图表。单击预览缩略图会显示相应的图表:

1.png

您可以修改项目代码以一次仅绘制一个图形。在科学模式下,您可以通过创建代码单元来执行代码片段。

要执行代码单元:

  1. 通过添加“#%%”行来修改main.py文件。

2.png

  1. 在装订从左边的排水沟跑 Ctrl+Enter线中,单击与散点图单元格标记对齐的图标。只会构建散点图。
  2. 现在单击图标从左边的排水沟跑或按Ctrl+Enter带有 y 对 x 绘图单元标记的行。应出现相应的图表。

调试

让我们在该行放置一个断点:

plt.show()

该行在我们的示例代码中出现了两次,因此会有两个断点。

右键单击编辑器背景,然后从上下文菜单中选择Debug 'main'。

您会在编辑器中看到调试工具窗口和灰色字符。这是启用的内联调试的结果 。

第一个断点所在的行以蓝色突出显示。这意味着调试器已经停在断点所在的行,但还没有执行。如果我们执行这一行(例如,通过单击调试工具窗口的步进工具栏追溯上的按钮),我们将看到图形:

3.png

接下来,查看调试工具窗口的变量选项卡。如果单击阵列附近的View as Array链接, SciView窗口area中的 Data 选项卡将打开:

4.png

当您处理大量数据时,如果调试器同步异步加载变量的值,您可能会遇到调试性能下降的情况。建议通过选择相应的加载策略切换到按需模式。

请注意 SciView 中“数据”选项卡中唯一的一行数字 - 这可以通过area数组是一维的事实来解释。

在控制台中运行

右键单击编辑器背景并选择在控制台中运行文件命令:

5.png

此命令对应于运行main.py文件的运行/调试配置,并选中Run with Python console复选框:

6.png

运行该命令时,>>>运行工具窗口的输出后会出现提示,您可以执行自己的命令。

概括

那么,在 PyCharm 的帮助下做了些什么呢?

  • 文件main.py已创建并打开以进行编辑。
  • 源码已经输入(注意PyCharm强大的代码补全功能!)
  • 源代码已经运行和调试。
  • 最后,我们在控制台中运行该文件。

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