2.分别采用for循环和不采用循环语句的方法画出下面的函数y在[-3,3]上的曲线。

你没有给出具体的函数 `y`，下面以函数 $y = x^2 + 2x + 1$ 为例，分别使用 `for` 循环和不使用循环语句（即向量化操作）的方法在区间 $[-3, 3]$ 上绘制该函数的曲线。我们将使用 Python 的 `matplotlib` 库进行绘图，`numpy` 库用于数值计算。 代码实现 ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义函数 def func(x): return x2 + 2*x + 1 # 1. 使用 for 循环的方法 x_values_loop = [] y_values_loop = [] step = 0.01 x = -3 while x <= 3: x_values_loop.append(x) y_values_loop.append(func(x)) x += step # 2. 不使用循环语句的方法（向量化操作） x_values_vectorized = np.arange(-3, 3 + step, step) y_values_vectorized = func(x_values_vectorized) # 绘制图形 plt.figure(figsize=(12, 6)) # 绘制使用 for 循环得到的曲线 plt.subplot(1, 2, 1) plt.plot(x_values_loop, y_values_loop, label='Using for loop') plt.title('Plot using for loop') plt.xlabel('x') plt.ylabel('y') plt.legend() # 绘制使用向量化操作得到的曲线 plt.subplot(1, 2, 2) plt.plot(x_values_vectorized, y_values_vectorized, label='Using vectorized operation', color='red') plt.title('Plot using vectorized operation') plt.xlabel('x') plt.ylabel('y') plt.legend() plt.tight_layout() plt.show() ``` 代码解释 1. 定义函数：定义了函数 `func`，用于计算 $y = x^2 + 2x + 1$ 的值。 2. 使用 `for` 循环：通过 `while` 循环遍历区间 $[-3, 3]$，计算每个 $x$ 对应的 $y$ 值，并将 $x$ 和 $y$ 的值分别存储在 `x_values_loop` 和 `y_values_loop` 列表中。 3. 不使用循环语句（向量化操作）：使用 `np.arange` 函数生成区间 $[-3, 3]$ 内的 $x$ 值，然后将这些 $x$ 值作为输入传递给 `func` 函数，直接得到对应的 $y$ 值。 4. 绘制图形：使用 `matplotlib` 库将两种方法得到的曲线分别绘制在两个子图中，方便对比。 运行上述代码，你将看到两个子图，分别展示了使用 `for` 循环和向量化操作绘制的函数曲线。 [2025-12-26 08:22:02 | AI问答 | 651点数解答]