如何使用Numpy实现两个向量求和并通过Matplotlib绘制矢量图

原代码存在的问题 #

• 未导入matplotlib.pyplot库，直接调用plt会触发名称报错
• plt.quiver()传参逻辑错误，该函数标准输入为(起点X坐标, 起点Y坐标, 向量X分量, 向量Y分量)，原参数无法正确渲染向量
• 缺少坐标轴范围、标签等配置，向量会显示不全也无法区分

可直接运行的修正后代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定义原始向量
first = np.array([3, 2])
second = np.array([5, 1])
# 执行向量求和
sum_vector = first + second

# 初始化画布
plt.figure(figsize=(6, 3))
# 绘制第一个向量：原点出发，红色
plt.quiver(0, 0, first[0], first[1], angles='xy', scale_units='xy', scale=1, color='r', label='first向量')
# 绘制第二个向量：原点出发，蓝色
plt.quiver(0, 0, second[0], second[1], angles='xy', scale_units='xy', scale=1, color='b', label='second向量')
# 绘制求和结果向量：原点出发，绿色
plt.quiver(0, 0, sum_vector[0], sum_vector[1], angles='xy', scale_units='xy', scale=1, color='g', label='求和结果向量')

# 配置坐标轴
plt.xlim(0, 9)
plt.ylim(0, 4)
plt.xlabel('X轴数值')
plt.ylabel('Y轴数值')
plt.grid(True)
plt.legend()

# 展示图表、打印结果
plt.show()
print("向量求和结果：", sum_vector)

补充说明 #

代码中quiver的angles='xy'、scale_units='xy'、scale=1三个参数组合使用，是为了保证向量的实际长度和数值大小完全匹配，不会被matplotlib自动缩放。运行代码后会输出求和结果[8 3]，同时弹出包含三个向量的可视化图表。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HoesMad