Python數據分析與展示（三）--Matplotlib庫

學習視頻鏈接：Python數據分析與展示_北京理工大學_哔哩哔哩_bilibili   P21-P35

Matplotlib庫入門

一、Matplotlib庫的導入

Matplotlib庫是python優秀的可視化第三方庫

Matplotlib庫由各種可視化類構成，內部結構復雜，受Matlab啟發，matplotlib.pyplot是繪制各類可視化圖形的命令子庫，相當與快捷方式。

#plt是引入模塊的別名，這是一種約定俗成的引入名稱
import matplotlib.pyplot as plt

二、Matplotlib庫小測

1.繪制簡單的折線圖

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([3,1,4,5,2])
plt.ylabel('Grade')
plt.show()

#注：plt.plot()只有一個輸入列表或數組時，參數被當作Y軸，X軸以索引自動生成。 

 2.將繪制的圖保存成文件

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([3,1,4,5,2])
plt.ylabel('Grade')
plt.savefig('D://test',dpi=600)

#注：plt.savefig()將圖形存儲為文件，默認為PNG格式，可以通過dpi修改輸出質量

3.同時添加X軸和Y軸的數組繪圖

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([0,2,4,6,8],[3,1,4,5,2])
plt.ylabel('Grade')
plt.axis([-1,10,0,6])
plt.show()

 例如：

plt.sublot(3,2,4)

當前的繪圖區域：

 簡單實例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def f(t):
return np.exp(-t)*np.cos(2*np.pi*t)
a=np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.subplot(211) #第一塊區域
plt.plot(a,f(a))
plt.subplot(212) #第二塊區域
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a))
plt.show()

 效果：

 四、pyplot的plot()函數

plt.plot(x,y,format_string,**kwargs)
# x：X軸數據，列表或數組，可選
# y：Y軸數據，列表數組
# format_string：控制曲線的格式字符串，可選
# **kwargs：第二組或更多(x,y,format_string)
#注：當繪制多條曲線時，各條曲線的x不能省略

#當不設置format_string時，matplotib會自動對一個繪圖區域的多條曲線設置不同的顏色。

例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
a=np.arange(10)
plt.plot(a,a*1.5,a,a*2.5,a,a*3.5,a,a*4.5)
plt.show()

例子：

 format_string：控制曲線的格式字符串，可選。由顏色字符、風格字符和標記字符組成。

顏色字符：

風格字符：

標記字符：

實例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
a=np.arange(10)
plt.plot(a,a*1.5,'bo-',a,a*2.5,'gx--',a,a*3.5,'r-.',a,a*4.5,'y*:')
plt.show()

效果：

五、pyplot的中文顯示（pyplot並不默認支持中文顯示）

1.使用rcParams修改字體

raParams的屬性：

中文字體的種類：

實例：

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
matplotlib.rcParams['font.family']='Kaiti'
matplotlib.rcParams['font.size']=12
matplotlib.rcParams['font.style']='normal'
a=np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.ylabel('縱軸：振幅')
plt.xlabel('橫軸：時間')
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'b--')
plt.show()

效果：

2.在有中文輸出的地方增加一個屬性：fontproperties

實例：

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
a=np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.ylabel('縱軸：振幅',fontproperties='SimHei',fontsize=12)
plt.xlabel('橫軸：時間',fontproperties='SimHei',fontsize=12)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'b--')
plt.show()

效果：

六、pyplot的文本顯示函數

實例：

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
a=np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'b--')
plt.ylabel('縱軸：振幅',fontproperties='SimHei',fontsize=12,color='green')
plt.xlabel('橫軸：時間',fontproperties='SimHei',fontsize=12)
plt.title('正弦波實例 $y=cos(2\pi x)$',fontproperties='SimHei',fontsize=20,color='red')
plt.text(2,1,r'$\mu=100$',fontsize=15)
plt.axis([-1,6,-2,2])
plt.show()

效果：

#注釋的使用：

plt.annotate(s, xy=arrow_crd, xytext=text_crd, arrowprops=dict)

 實例：

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
a=np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'b--')
plt.ylabel('縱軸：振幅',fontproperties='SimHei',fontsize=12,color='green')
plt.xlabel('橫軸：時間',fontproperties='SimHei',fontsize=12)
plt.title('正弦波實例 $y=cos(2\pi x)$',fontproperties='SimHei',fontsize=20,color='red')
plt.annotate(r'$\mu=100$',xy=(2,1),xytext=(3,1.5),arrowprops={'facecolor':'black','shrink':0.1,'width':2})
plt.axis([-1,6,-2,2])
plt.show()

效果：

七、pyplot的子繪圖區域

1.subplot2grid()

雖然使用plt.subplot()方法也可以設置繪圖區域，但是這種方法過於繁瑣。當繪圖子區域過多時，實際中更多使用plt.subplot2grid()方法。

plt.subplot2grid(GridSepc，CurSpec，colspan=1，rowspan=1)
#理念：設定網格，選中網格，確定選中行列區域數量，編號從0開始

劃分區域效果：

2.GridSpec類

使用GridSpec類可以達到和subplot2grid()方法相同的效果。

筆記： python數據分析與展示（三） - 元騎鯨 - 博客園

筆記：數據分析與展示——Matplotlib庫入門 - Python學習者 - 博客園