matplotlib 绘制分段函数，并举例

Matplotlib是一个强大的数据可视化库，在Python中常用于创建静态、动态、交互式图表。如果你想要绘制一个分段函数，你可以使用`plt.step()`或者`plt.plot()`结合条件语句来实现，因为matplotlib并不直接支持分段函数绘图。

举个例子，假设我们有一个分段函数f(x) = {2x for x < 0, 3x^2 for x >= 0}：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定义分段函数
def piecewise_function(x):
    if x < 0:
        return 2 * x
    else:
        return 3 * x**2

# 创建x值范围
x = np.linspace(-5, 5, 400)

# 分段绘制
y1 = piecewise_function(x)
y2 = piecewise_function(x[x >= 0])

plt.figure()
plt.step(x[:-1], y1, label='x<0', where='pre')  # 使用step()画线并连接前一个点
plt.plot(x[1:], y2, label='x>=0', marker='o')  # 使用plot()画散点表示分界点
plt.legend()
plt.title('Piecewise Function using Matplotlib')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('f(x)')
plt.grid(True)
plt.show()