MATLAB图例与科学计算：图例在科学计算和建模中的应用，提升模型可视化

# 1. MATLAB图例概述

图例是MATLAB中用于解释图形中不同线、条形或标记含义的图形元素。它通过在图形旁边显示一个框，其中包含每个线条、条形或标记的样本和相应的标签，帮助用户理解图形中的数据。

图例在科学计算中起着至关重要的作用，因为它允许用户快速识别和区分图形中的不同数据集。它对于科学可视化、数据分析和建模和仿真等任务非常有用。

# 2. 图例在科学计算中的应用**

**2.1 科学可视化中的图例**

图例在科学可视化中至关重要，它提供了对图形中不同元素含义的解释。通过使用图例，观众可以轻松识别数据点、曲线和区域，从而理解数据的含义。

MATLAB 提供了多种创建和自定义图例的选项。可以使用 `legend` 函数手动创建图例，也可以使用 `legend` 对话框自动生成图例。

**2.1.1 手动创建图例**

% 创建一个包含三个曲线的图
figure;
plot(x1, y1, 'r-', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(x2, y2, 'g--', 'LineWidth', 2);
plot(x3, y3, 'b:', 'LineWidth', 2);

% 使用 legend 函数手动创建图例
legend('曲线 1', '曲线 2', '曲线 3');

**2.1.2 自动生成图例**

% 创建一个包含三个曲线的图
figure;
plot(x1, y1, 'r-', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', '曲线 1');
hold on;
plot(x2, y2, 'g--', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', '曲线 2');
plot(x3, y3, 'b:', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', '曲线 3');

% 使用 legend 对话框自动生成图例
legend('show');

**2.2 数据分析中的图例**

图例在数据分析中也很有用，它可以帮助识别和比较不同数据集。例如，在柱状图或折线图中，图例可以显示每个条形或线的含义，从而便于数据比较。

**2.2.1 创建数据分析图例**

% 创建一个包含三个条形的柱状图
figure;
bar(x, [y1, y2, y3]);

% 使用 legend 函数创建图例
legend('数据集 1', '数据集 2', '数据集 3');

**2.2.2 使用图例进行数据比较**

% 创建一个包含三个曲线的折线图
figure;
plot(x, y1, 'r-', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(x, y2, 'g--', 'LineWidth', 2);
plot(x, y3, 'b:', 'LineWidth', 2);

% 使用 legend 函数创建图例
legend('曲线 1', '曲线 2', '曲线 3');

% 使用图例比较不同曲线
disp('曲线 1 的平均值：');
disp(mean(y1));

disp('曲线 2 的平均值：');
disp(mean(y2));

disp('曲线 3 的平均值：');
disp(mean(y3));

**2.3 建模和仿真中的图例**

在建模和仿真中，图例可以帮助可视化复杂模型的输出。例如，在有限元分析中，图例可以显示不同区域的应力或应变分布。

**2.3.1 创建建模和仿真图例**

% 创建一个有限元模型
model = createpde();

% 添加几何和边界条件
geometryFromEdges(model, [0 0; 1 0; 1 1; 0 1]);
applyBoundaryCondition(model, 'dirichlet', 'Edge',