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matplotlib.pyplot.hist绘制直方图

matplotlib.pyplot.hist绘制直方图

作者: 微笑life | 来源:发表于2020-04-05 11:05 被阅读0次

    第一:导入包

    import numpy as np
    import pandas as pd
    import matplotlib.pyplot as plt
    

    第二:造数据

    d = np.random.randn(10000) #生成一个服从高斯分布的10000个样本的数据
    

    第三:参数解释

    plt.hist(x,bins=None,range=None,density=None,weights=None,cumulative=False,bottom=None,histtype='bar',align='mid',orientation='vertical',rwidth=None,log=False,color=None,label=None,stacked=False,normed=None,,data=None,*kwargs,)
    3.1 X:是用来绘制图形的数据,即x轴的数据
    3.2 bins:可以为整数,也可以为一个序列(比如list)
    (1) 当bin为整数时,则等于柱子的个数,有bin + 1个边。
    (2)当bin为sequence时,即给定了每个柱子的边界值,柱子个数等于len(sequence) - 1,每个区间,为前闭后开([)),但是最后一个区间为前后闭,如bin = [1, 2, 3, 4],则区间分别为[1,2), [2,3),[3,4]

    bins=20
    bins=[-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4]

    (3)在Numpy >= 1.11时,bin可以为string, 'auto', 'sturges', 'fd','doane', 'scott', 'rice', 'sturges' or 'sqrt'
    range: 为bin的最小值和最大值显示区间,但是当bin为sequence时,不起作用,即只对bin=int时起作用。
    3.3 edgecolor:是柱子边界的颜色。
    3.4 facecolor: 是柱子的颜色。
    3.5 color:是柱子的颜色,color和facecolor指定一个即可,如果两者都指定,则color不起作用,而facecolor起作用。且默认颜色为蓝色。
    3.6 range: 即对做hist的x的范围进行限定,默认的range=(x.min(), x.max())

    range = (-2,2))
    range = (-2,16)
    3.7 density: 返回数组值的第一个值是以频数展(density=False)示还是频率(density = True)展示。当以频率进行展示时,the counts normalized to form a probability density,即频数被均一化成概率密度形式,柱状图下面的面积为1,公式为频数(count) / (观测总数 * bin的宽度),如果 stacked也=True,则柱状图不被均一化为1.
    在新的版本中normed被取消,用density代替, 二者不能同时使用,会报错:ValueError: kwargs 'density' and 'normed' cannot be used simultaneously. Please only use 'density', since 'normed'is deprecated.,如果使用normed会报警告:The 'normed' kwarg was deprecated in Matplotlib 2.1 and will be removed in 3.1. Use 'density' instead.
    alternative="'density'", removal="3.1")

    density=True的返回值表现
    density=True的图形表现
    3.8 histtype:柱子的格式,有'bar', 'barstacked', 'step', 'stepfilled'种,bar为默认参数(为传统的bar格式), barstacked 也为bar格式,当数据为1个时,和bar结果一样,当数据为多个时,则进行垂直堆叠,step:为线状的lineplot,类似于没有填充,stepfilled则有填充,和bar效果一致。
    histtype = step
    3.9 align:align : {'left', 'mid', 'right'}, optional
    Controls how the histogram is plotted.
        - 'left': bars are centered on the left bin edges.
        left:柱子的中心位于bin的左边缘处
        - 'mid': bars are centered between the bin edges.
       mid:柱子的中心位于bin的左右边缘的中间,即bin的中心
        - 'right': bars are centered on the right bin edges.
       right:柱子的中心位于bin的右边缘处。
    Default is 'mid'
    
    align=left
    align = right
    3.10 log : bool,默认False,即y坐标轴是否选择指数刻度
    log=True
    3.11 stacked: bool,默认为False,是否为堆积状图,如图所示,其中a和b数据最高值均为0.4左右,只是堆积在一起,就会把第一个数据a给相对缩小。
    stacked = True

    3.12 orientation 柱子的方向,垂直(vertical, 默认)和水平(horizontal)

    orientation="horizontal"
    **3.13 rwidth ** 柱子的相对宽度
    rwidth=0.1
    rwidth=0.3
    rwidth=0.8
    rwidth=1.0
    3.14 label 数据的标签,用于展示图例时使用。
    一组数据 label = "ab" d = np.random.randn(10000)
    二组数据 label = ["a", "b"] d = np.random.randn(10000, 2)

    3.15 bottom :是指基线的每个bin的相对位置,默认在0.0的位置,即不做任何上下偏移,当作偏移时,可以使bottom的值不为0.0

    #tottom的个数要和bins的个数相同。
    plt.hist(d, bins=20,density = True, align = "mid",histtype = "bar", log = False, orientation="vertical", rwidth = 1.0, label = ["a", "b"], stacked = True, bottom = [0.1] *20)
    
    bottom = [0.1] *20
    bottom = None,默认值
    3.16 cumulative :是指结果中是否以累积频数或频率进行展示,默认是不以频率或频数进行展示,即展示各个bin上频数或频率。
    plt.hist(d, bins=20, density = True, align = "mid",histtype = "bar", log = False, orientation="vertical", rwidth = 1.0, label = ["a", "b"], stacked = True, cumulative = True)
    plt.hist(d, bins=20, density = False, align = "mid",histtype = "bar", log = False, orientation="vertical", rwidth = 1.0, label = ["a", "b"], stacked = True, cumulative = True)
    
    density = True和cumulative = True
    density = False和cumulative = True 2组数据

    第四:返回值

    返回值为一个包含3个元素的tuple
    第一个值:每个bin的频率(density = True)或频数(density= False)
    第二个值:所有bin的边界值,值的个数为bin_num + 1
    可以利用第一和第二返回值进行绘制曲线拟合
    第三个值:图形的对象。Patches <a list of 2 Lists of Patches objects>

    Patches 1个数据 返回值
    2个数据 返回值

    第五:实例(官网)

    [https://matplotlib.org/gallery/pyplots/pyplot_text.html#sphx-glr-gallery-pyplots-pyplot-text-py]

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    
    # Fixing random state for reproducibility
    np.random.seed(19680801)
    mu, sigma = 100, 15
    x = mu + sigma * np.random.randn(10000)
    # the histogram of the data
    n, bins, patches = plt.hist(x, 50, density=True, facecolor='g', alpha=0.75)
    plt.xlabel('Smarts')
    plt.ylabel('Probability')
    plt.title('Histogram of IQ')
    plt.text(60, .025, r'$\mu=100,\ \sigma=15$')
    plt.xlim(40, 160)
    plt.ylim(0, 0.03)
    plt.grid(True)
    plt.show()
    
    image.png

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