Python生成Contour Plot时触发ValueError：数组元素赋值序列问题的排查求助

咱们先拆解一下你遇到的错误：ValueError: setting an array element with a sequence，这个错误的核心是维度不匹配。

你初始化的b是一个一维数组（shape=(3,)），但当你传入mv和nv（这两个是meshgrid生成的二维数组，shape=(1000,1000)）时，(y[i]*y[j])*m*n计算得到的是一个二维数组，你试图把这个二维数组赋值给一维数组b的单个元素b[j]，这显然行不通——单个位置只能放标量，不能放整个二维序列。

先做数学简化，从根源解决问题 #

其实你的公式可以先化简，避免不必要的循环，同时完美解决维度问题：
$$a_i(m,n)= \sum_j y_iy_jm*n = y_i \cdot m \cdot n \cdot \sum_j y_j$$
因为$y_i$、$m$、$n$都和求和变量$j$无关，可以直接提到求和符号外面。这样一来，我们根本不需要嵌套循环，就能直接生成每个$a_i$对应的二维数组。

修正后的代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

y = np.array([0.09, 0.09, 0.09])
sum_y = np.sum(y)  # 先计算y的总和，只算一次就够了

def a(m, n):
    # 对每个y_i，生成对应的二维数组，返回一个形状为(3, 1000, 1000)的数组
    return y[:, np.newaxis, np.newaxis] * sum_y * m * n

m = np.linspace(0, 10, 1000)
n = np.linspace(0, 10, 1000)
mv, nv = np.meshgrid(m, n)

# 调用函数得到三个a_i的二维数组
a_arrays = a(mv, nv)

# 为每个a_i绘制Contour Plot
for idx, ai in enumerate(a_arrays):
    plt.figure()
    contour = plt.contourf(mv, nv, ai)
    plt.colorbar(contour)
    plt.title(f'Contour Plot for a_{idx+1}(m,n)')
    plt.xlabel('m')
    plt.ylabel('n')
    plt.show()

代码解释 #

• y[:, np.newaxis, np.newaxis]：把一维的y数组扩展成三维形状(3,1,1)，这样和二维的mv*nv（形状(1000,1000)）做乘法时，会自动广播成(3,1000,1000)的数组，每个维度对应一个$a_i$的二维数据。
• 这样生成的a_arrays里，每个元素都是适合绘制contour plot的二维网格数据，完全避免了原代码中的维度不匹配问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Arghyajit Datta