Matplotlib官方入门教程:
http://www.labri.fr/perso/nrougier/teaching/matplotlib/
本文参考教程:
http://codingpy.com/article/a-quick-intro-to-matplotlib/
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1、画一个简单的图形
2、在一张图上绘制两个数据集
大多数时候读者可能更想在一张图上绘制多个数据集。用 Matplotlib 也可以轻松实现这一点。
上面的代码同时绘制了表示函数 sin(x) 和 cos(x) 的图形。
这段代码和前面绘制一个数据集的代码几乎完全相同,只有一点例外,这段代码在调用 plt.plot()
的时候多传入了一个数据集,并用逗号与第一个数据集分隔开。
3、自定义图形的外观
当在同一个图形上展示多个数据集时,通过改变线条的外观来区分不同的数据集变得非常必要。
例如 '-o'
代表包含实心点标记的实线,'--'
代表虚线。其他的参数需要读者自己去尝试,这也是学习 Matplotlib 最好的方式。默认为实线绘图。
颜色: 蓝色 - 'b' 绿色 - 'g' 红色 - 'r' 青色 - 'c' 品红 - 'm' 黄色 - 'y' 黑色 - 'k'('b'代表蓝色,所以这里用黑色的最后一个字母) 白色 - 'w'
线: 直线 - '-' 虚线 - '--' 点线 - ':' 点划线 - '-.'
常用点标记 点 - '.' 像素 - ',' 圆 - 'o' 方形 - 's' 三角形 - '^' 更多点标记样式点击这里
4、使用子图
使用子图可以在一个窗口绘制多张图。
使用子图只需要一个额外的步骤,就可以像前面的例子一样绘制数据集。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。
活跃区域代表当前子图所在绘图区域,绘图区域是按从左至右,从上至下的顺序编号。例如在 4×4 的方格上,活跃区域 6 在方格上的坐标为 (2, 2)。
5、简单的散点图
散点图是一堆离散点的集合。用 Matplotlib 画散点图也同样非常简单。
正如上面代码所示,你只需要调用 scatter()
函数并传入两个分别代表 x 坐标和 y 坐标的数组。
注意,我们通过 plot
命令并将线的样式设置为 'bo'
也可以实现同样的效果。
6、彩色映射散点图
另一种你可能用到的图形是彩色映射散点图。这里我们会根据数据的大小给每个点赋予不同的颜色和大小,并在图中添加一个颜色栏。
上面的代码大量的用到了 np.random.rand(10000)
,原因是我们绘图的数据都是随机产生的。
同前面一样我们用到了 scatter()
函数,但是这次我们传入了另外的两个参数,分别为所绘点的大小和颜色。通过这种方式使得图上点的大小和颜色根据数据的大小产生变化。
然后我们用 colorbar()
函数添加了一个颜色栏。
7、直方图
直方图是另一种常见的图形,也可以通过几行代码创建出来。
# 直方图
x = np.random.randn(10000)
plt.hist(x, 50)
plt.show()
直方图是 Matplotlib 中最简单的图形之一。你只需要给 hist()
函数传入一个包含数据的数组。第二个参数代表数据容器的个数。数据容器代表不同的值的间隔,并用来包含我们的数据。数据容器越多,图形上的数据条就越多。
最终你会得到类似下面的直方图:
8、标题,标签和图例
当需要快速创建图形时,你可能不需要为图形添加标签。但是当构建需要展示的图形时,你就需要添加标题,标签和图例。
# 添加标题,坐标轴标记和图例
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50)
plt.plot(x, np.sin(x), 'r-x', label='Sin(x)')
plt.plot(x, np.cos(x), 'g-^', label='Cos(x)')
plt.legend() # 展示图例
plt.xlabel('Rads') # 给 x 轴添加标签
plt.ylabel('Amplitude') # 给 y 轴添加标签
plt.title('Sin and Cos Waves') # 添加图形标题
plt.show()
为了给图形添加图例,我们需要在 plot()
函数中添加命名参数 'label'
并赋予该参数相应的标签。然后调用 legend()
函数就会在我们的图形中添加图例。
接下来我们只需要调用函数 title()
,xlabel()
和 ylabel()
就可以为图形添加标题和标签。
你会得到类似于下面这张拥有标题、标签和图例的图形:
以上内容应该足够帮助读者开始使用 Matplotlib 和 Python 实现数据可视化,但是这些内容并不全面。我强烈建议读者亲自尝试使用这个工具,笔者也是通过这种方式掌握了这个工具。画一些图形,改变样式并使用子图功能,然后你就会很快掌握 Matplotlib 的使用方式。
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补充:
bar 条形图
pie 饼状图
kde 绘制密度分布曲线