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import tkinter as tk
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from tkinter import messagebox
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from collections import OrderedDict
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from mpl_toolkits import axisartist
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from sympy import sympify, SympifyError
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from scipy.optimize import curve_fit
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from tkinter import filedialog
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import numpy as np
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import matplotlib.pyplot as plt
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from formula import expression_output
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index = 1
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def check_formula_syntax(formula):
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try:
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sympify(formula)
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return True
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except SympifyError:
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return False
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# 创建弹出窗口
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def creat_window(title):
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top = tk.Toplevel(Root)
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top.geometry("300x350")
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top.title(title)
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return top
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# 输入框
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def create_input_box(top, text, value):
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box_label = tk.Label(top, text=text)
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box_label.pack(padx=10, pady=10)
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box_size = tk.IntVar(top, value=value) # 创建一个IntVar对象，并设置默认值为3
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box_size_entry = tk.Entry(top, textvariable=box_size) # 关联IntVar对象
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box_size_entry.pack(padx=20, pady=20)
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return box_size_entry
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def askfile():# 从本地选择一个文件，并返回文件的路径
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global sampleData
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# 弹出文件选择对话框，选择要打开的文本文件
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file_path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[('Text Files', '*.txt')])
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# 如果没有选择文件，直接返回
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if not file_path:
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return
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x, y = [], []#初始化x，y
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with open(file_path, 'r') as file:
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for line in file:#逐行读文件
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line = line.strip('\n')#移除换行符
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sx, sy = line.split(' ')#以空格分割x，y
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x.append(float(sx))#将sx转换为浮点数并加入数组
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y.append(float(sy))#将sy转换为浮点数并加入数组
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X, Y = np.array(x), np.array(y)#x，y数组转为array并赋值给全局变量
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sampleData.append(X)
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sampleData.append(Y)
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print(sampleData)
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def create_func(code_str):
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# 创建一个空的命名空间
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namespace = {}
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# 使用exec函数执行字符串代码，并指定命名空间为locals
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exec(code_str, globals(), namespace)
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# 返回命名空间中的函数对象
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return namespace['func']
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def draw_axis(low, high, step=250):
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fig = plt.figure(figsize=(4.4, 3.2))
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ax = axisartist.Subplot(fig, 111)# 使用axisartist.Subplot方法创建一个绘图区对象ax
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fig.add_axes(ax)# 将绘图区对象添加到画布中
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ax.axis[:].set_visible(False)# 通过set_visible方法设置绘图区所有坐标轴隐藏
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ax.axis["x"] = ax.new_floating_axis(0, 0)# 添加新的x坐标轴
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ax.axis["x"].set_axisline_style("-|>", size=1.0)# 给x坐标轴加上箭头
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ax.axis["y"] = ax.new_floating_axis(1, 0)# 添加新的y坐标轴
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ax.axis["y"].set_axisline_style("-|>", size=1.0)# y坐标轴加上箭头
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ax.axis["x"].set_axis_direction("bottom")# 设置x、y轴上刻度显示方向
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ax.axis["y"].set_axis_direction("left")# 设置x、y轴上刻度显示方向
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plt.xlim(low, high) # 把x轴的刻度范围设置
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plt.ylim(low, high) # 把y轴的刻度范围设置
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ax.set_xticks(np.arange(low, high + 5, step))# 把x轴的刻度间隔设置
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ax.set_yticks(np.arange(low, high + 5, step))# 把y轴的刻度间隔设置
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def fitting():
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global letters
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askfile()
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letters, result=expression_output(result2)
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# print(letters,result)
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# 定义要转换的字符串
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code_str = '''
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def func({}):
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return {}
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'''.format(letters,result)
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# print(code_str)
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my_func = create_func(code_str)
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popt, pcov = curve_fit(my_func, sampleData[0], sampleData[1])# 用curve_fit来对点进行拟合
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draw_axis(-1000, 1000) # 绘制坐标轴
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positive_mask = sampleData[0] >= 0.0#给样本点分类
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negative_mask = sampleData[1] < 0.0#给样本点分类
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positive_colors = ['red' if x >= 0.0 else 'blue' for x in sampleData[0]]#给样本点分类
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negative_colors = ['green' if x >= 0.0 else 'purple' for x in sampleData[0]]#给样本点分类
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#根据样本点类型决定样本点颜色
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plt.scatter(sampleData[0][positive_mask], sampleData[1][positive_mask], color=np.array(positive_colors)[positive_mask], lw=1)
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plt.scatter(sampleData[0][negative_mask], sampleData[1][negative_mask], color=np.array(negative_colors)[negative_mask], lw=1)
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curve_x = np.arange(-1000, 1000)#按照步长生成的一串数字
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curve_y = [my_func(i, * popt) for i in curve_x]# 根据x来计算y1值
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plt.plot(curve_x, curve_y, color='blue', label='Fitted Curve')#绘制拟合曲线
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plt.savefig(r"dot5.png", facecolor='w') # 保存到本地
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plt.legend()
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plt.show()
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def add():
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top = creat_window('新增拟合函数') # 创建弹出窗口
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function_entry = create_input_box(top, "拟合函数名称：", '') # 创建一个输入框，获取拟合函数名称
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math_entry = create_input_box(top, "数学式：", '') # 创建一个输入框，获取数学式
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def get_input(): # 创建
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# 获取输入框的内容
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global result1, result2
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result1 = function_entry.get()
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result2 = math_entry.get()
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if result1 and result2:
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if check_formula_syntax(result2):
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top.destroy() # 关闭窗口
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# fitting()
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letters, result = expression_output(result2)
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print(letters)
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print(result)
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else:
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messagebox.showinfo('提示', '你输入的数学公式错误！')
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else:
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messagebox.showinfo('提示','你未输入的完成！')
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button = tk.Button(top, text="确定", command=get_input)
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button.pack()
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if __name__ == '__main__':
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# 创建一个二维数组sampleData，用于存储样本数据
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sampleData = []
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Root = tk.Tk()
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window_width = 400 # 窗口的宽度
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window_height = 350 # 窗口的高度
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Root.title("函数拟合")
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Root.geometry("400x350") # 设置窗口的大小和位置
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button = tk.Button(Root,text='新增拟合函数',bg='blue',command=add)
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button.place(x=250,y=10)
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Root.mainloop() |
