使用Matplotlib,能够轻易生成各种图像,例如:直方图、波谱图、条形图、散点图等。
入门代码实例
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/53e66f8e5dfe9f46.png)
代码解析:
1、通过np.linspace生成50个元素均匀的分布在[0,2pi]区间的数组,
2、plt.plot(x,y,"线的样式",label="标记") # 前两个参数时x,y的取值,第三个参数是线的样式,第四个参数是右上角的标记,和plt.legend()配套使用
3、plt.title("****)设置标题
4、plt.xlim()或plt.ylim()设置x坐标轴或者y坐标轴的范围
5、# 通过xticks或yticks来设置轴的刻度。
6、plt.xlabel("x")设置x轴的名称
常见的颜色:
蓝色:b 青色:c 红色:r 黑色:k
绿色:g 品红:r 黄色:y 白色:w
常见的点:
点:. 方形:s 圆:o 像素:, 三角形:^
常见的线:
直线:- 虚线: - - 点线:: 点划线:-. 星号:*
运行结果如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/71913bebb8998359.png)
添加注释
先上代码;
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/a3384b3384cec2fd.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/45595efed08c6f0b.png)
有时候我们需要对特定的点进行标注,我们可以使用 plt.annotate 函数来实现。
这里我们要标注的点是 (x0, y0) = (π, 0)。
我们也可以使用 plt.text 函数来添加注释。
对于 annotate 函数的参数,做一个简单解释:
'sin(np.pi)=%s' % y0 代表标注的内容,可以通过字符串 %s 将 y0 的值传入字符串;
参数 xycoords='data' 是说基于数据的值来选位置;
xytext=(+30, -30) 和 textcoords='offset points' 表示对于标注位置的描述 和 xy 偏差值,即标注位置是 xy 位置向右移动 30,向下移动30;
arrowprops 是对图中箭头类型和箭头弧度的设置,需要用 dict 形式传入。
一次性绘制多个图形
当需要两组数据进行对比,或者一组数据的不同展示方式,我们就可以在一个窗口中绘制多个图形。
多个图形窗口——figure
一个figure就是一个图形窗口,matplotlib.pyplot会有一个默认的figure,
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/6d361e5b21fb647f.png)
代码解析:
1、matplotlib在绘制图形的时候都在一个默认的figure中。我们可以通过plt.figure()再创建一个窗口
2、plt.figure()有figsize参数,以数组形式控制窗口的大小
运行结果如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/6ad5de4ad841e2ba.png)
多个子图——subplot
有时候我们需要将多张子图展示在一起,可以使用 plt.subplot()实现。即在调用plot()函数之前需要先调用 subplot()函数。该函数的第一个参数代表子图的总行数,第二个参数代表子图的总列数,第三个参数代表活跃区域。下面绑定了实例,也可以不绑定。
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/83df9f384ee6dedc.png)
代码解析:
1、subplot(2,2,x)表示将图像窗口分为2行2列。x表示当前子图所在的活跃区域。
2、subplot(2,1,2)将窗口分为两行一列,这个图形画在第二列
3、plt.subplot(2,2,2,sharey=ax1) # 是与ax1函数共享受一个y轴。
运行结果如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/e5e708eedfa7abef.png)
注意;subplot函数的参数不仅仅支持上面的这种形式,还可以将三个整数(10之内的)合并一个整数。例如:plt.subplot(2,2,1)可以写成plt.subplot(221),结果是一样的。
常用的图形实例
Matplotlib可以生成非常多的图形,常用的有:线形图、散点图、饼状图、条形图、直方图。我们来依次了解一下。
线形图——plot
先上代码
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/81d6207c815e3b4a.png)
代码解析:
1、plot函数的第一个数组是横轴的值,第二个数组是纵轴的值,
2、最后一个参数是由两个字符构成,分别是线条的样式和颜色。前者是红色的直线,后者是绿色的点线,关于样式和颜色的说明请参见plor函数的APIDoc:matplotlib.pyplot.plot
运行结果如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/968f842a5a2d92fa.png)
散点图——scatter
先上代码:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/f69170dd624bbab2.png)
代码解析:
1、这幅图包含三组数据,每组数据都包含了20个随机坐标的位置
2、参数c表示点的颜色,s是点的大小,alpha是透明度
3、plt.colorbar()添加右边的颜色栏
运行结果:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/ba138f14fb372bba.png)
饼状图——pie
先上代码:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/32d67faa2de7c255.png)
代码解析:
1、data是一个包含7个数据的随机数值
2、图中的标签通过labels来指定
3、autopct指定了数值的精度格式
4、plt.axis('equal')设置了坐标轴大小一致
5、plt.legend()指明要绘制图例(见下图的右上角)
运行结果:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/a89b1fba92b56b95.png)
柱形图——bar
先上代码:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/125ebee23c20a296.png)
代码解析:
1、绘制了7个随机值的高度在[0:100]之间的柱形。
2、colors = np.random.rand(N * 3).reshape(N,-1)表示先生成21(Nx3)个随机数,然后将他们组装成7行,那么每行就是三个数,这对应了颜色的三个组成部分。(这里7行-1列是什么意思呀)
3、title是指图形的标题,labels指定了标签,alpha是透明度
4、plt.text()标记柱形的数值
运行结果:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/8fbb62bec66b7eb2.png)
直方图——hist
直方图是描述数据中某范围内数据出现的频率,
先上代码:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/01e437d3724a6965.png)
代码解析:
[np.random.randint(0, n, n) for n in [3000, 4000, 5000]]生成了包含三个数组的列表。
第一个数组包含了3000个随机数,这些随机数的范围是 [0, 3000)
第二个数组包含了4000个随机数,这些随机数的范围是 [0, 4000)
第三个数组包含了5000个随机数,这些随机数的范围是 [0, 5000)
2、bins数组用来指定我们显示的直方图的边界,即:[0, 100) 会有一个数据点,[100, 500)会有一个数据点,以此类推。所以最终结果一共会显示7个数据点。
运行结果:
![](https://img.haomeiwen.com/i13406307/5253120bd092fa92.png)
我们看到,三组数据在3000以下都有数据,并且频度是差不多的。但蓝色条只有3000以下的数据,橙色条只有4000以下的数据。这与我们的随机数组数据刚好吻合。
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