python繪圖模塊matplotlib示例詳解
前言
Matplotlib 是 Python 的繪圖庫(kù)。作為程序員,經(jīng)常需要進(jìn)行繪圖,在我自己的工作中,如果需要繪圖,一般都是將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到excel中,然后通過(guò)excel生成圖表,這樣操作起來(lái)還是比較繁瑣的,所以最近學(xué)習(xí)了一下Matplotlib模塊,將該模塊的常用的繪圖手段和大家分享一下,提高大家在工作中的效率;
在示例中,我們主要用到Matplotlib和Numpy這兩個(gè)模塊來(lái)為大家演示Python強(qiáng)大的繪圖功能,相信大家通過(guò)我下面的10個(gè)示例,基本上可以滿(mǎn)足大家日常工作的需求,再次強(qiáng)調(diào)一下,只是簡(jiǎn)單的用法,大家千萬(wàn)不要想通過(guò)這篇博客獲取到太高深的用法。
下面進(jìn)入正題
1、繪制一條直線
代碼如下,下面的代碼大家應(yīng)該都可以看懂吧
# 導(dǎo)入常用的包 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 生成-1到1的數(shù)據(jù),一共生成100個(gè),也可以生成1到-1的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是平均分布的 # 定義x軸的數(shù)據(jù) x = np.linspace(-1,1,100) # 定義y軸的數(shù)據(jù) y = x * 2 + 100 plt.plot(x,y) # 顯示圖像 plt.show()
效果如下

2、創(chuàng)建一個(gè)畫(huà)布,同時(shí)設(shè)置該畫(huà)布的大小
代碼如下
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt x = np.linspace(-1,1,100) y1 = x * 2 + 100 y2 = x ** 2 # 創(chuàng)建一個(gè)畫(huà)布 # figsize:設(shè)置畫(huà)布的大小 plt.figure(figsize=(2,2)) plt.plot(x,y1) # 創(chuàng)建第二個(gè)畫(huà)布 plt.figure() plt.plot(x,y2) plt.show()
效果如下,會(huì)同時(shí)顯示兩張畫(huà)布

3、在一張畫(huà)布中畫(huà)兩條線,同時(shí)可以設(shè)置線的顏色,寬度,和風(fēng)格
代碼如下
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt x = np.linspace(-1,1,100) y1 = x * 2 + 0.5 y2 = x ** 2 # color:表示設(shè)置線的顏色 # linewidth:表示設(shè)置線的寬度 # linestyle:表示設(shè)置線的風(fēng)格 plt.figure(figsize=(2,2)) plt.plot(x,y1,color='r',linewidth=1.0,linestyle='--') plt.plot(x,y2,color='b',linewidth=5.0,linestyle='-') plt.show() # 上面的效果就是2條曲線被放到一個(gè)畫(huà)布中
效果如下

4、限制x軸,y軸的顯示范圍,為x軸和y軸添加描述,替換x軸和y軸的顯示信息
代碼如下
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 設(shè)置坐標(biāo)軸
x = np.linspace(-3,3,100)
y1 = x * 2 + 0.5
y2 = x ** 2
plt.figure(figsize=(6,6))
plt.plot(x,y1,color='r',linewidth=1.0,linestyle='--')
plt.plot(x,y2,color='b',linewidth=5.0,linestyle='-')
# 限制x軸的顯示范圍
plt.xlim((-1,2))
# 限制y軸的顯示范圍
plt.ylim((-1,5))
# 給x軸加描述
plt.xlabel("xxxxxx")
# 給y軸加描述
plt.ylabel("yyyyyy")
# 替換一下橫坐標(biāo)的顯示
temp = np.linspace(-2,2,11)
plt.xticks(temp)
# 替換縱坐標(biāo)的標(biāo)簽,用level0代替之前的-1
plt.yticks([-1,0,1,2,3,4,5],["level0","level1","level2","level3","level4","level5","level6"])
plt.show()
效果如下

5、對(duì)邊框進(jìn)行設(shè)置,調(diào)整x軸和y軸的位置
代碼如下
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 設(shè)置坐標(biāo)軸
x = np.linspace(-3,3,100)
y1 = x * 2 + 0.5
y2 = x ** 2
plt.figure(figsize=(6,6))
plt.plot(x,y1,color='r',linewidth=1.0,linestyle='--')
plt.plot(x,y2,color='b',linewidth=5.0,linestyle='-')
# 限制x軸的顯示范圍
plt.xlim((-1,2))
# 限制y軸的顯示范圍
plt.ylim((-1,5))
# 給x軸加描述
plt.xlabel("xxxxxx")
# 給y軸加描述
plt.ylabel("yyyyyy")
# 替換一下橫坐標(biāo)的顯示
temp = np.linspace(-2,2,11)
plt.xticks(temp)
# 替換縱坐標(biāo)的標(biāo)簽,用level0代替之前的-1
# plt.yticks([-1,0,1,2,3,4,5],["level0","level1","level2","level3","level4","level5","level6"])
# 獲取邊框
ax = plt.gca()
# 設(shè)置右邊框的顏色為紅色
ax.spines["right"].set_color("r")
# 去掉上邊框
ax.spines["top"].set_color(None)
# 把x軸的刻度設(shè)置為bottom
ax.xaxis.set_ticks_position("bottom")
# 把y軸的客戶(hù)設(shè)置為left
ax.yaxis.set_ticks_position("left")
# 設(shè)置x和y交匯的點(diǎn),x軸是0,y是也是0,也就是x軸和y軸的都是0點(diǎn)交匯
ax.spines["bottom"].set_position(("data",0))
ax.spines["left"].set_position(("data",0))
plt.show()
效果如下

6、為畫(huà)布添加圖例
代碼如下
#Auther Bob
#--*--conding:utf-8 --*--
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 設(shè)置圖例
x = np.linspace(-3, 3, 100)
y1 = x * 2 + 0.5
y2 = x ** 2
plt.figure(figsize=(6, 6))
# 首先要為兩條線分別取名,這里的逗號(hào)必須要有
l1, = plt.plot(x, y1, color='r', linewidth=1.0, linestyle='--')
l2, = plt.plot(x, y2, color='b', linewidth=5.0, linestyle='-')
# handles控制圖例中要說(shuō)明的線
# labels為兩條線分別取一個(gè)label
# loc控制圖例的顯示位置,一般用best,由代碼為我們選擇最優(yōu)的位置即可
plt.legend(handles=[l1, l2], labels=["test1", "test2"], loc='best')
# 限制x軸的顯示范圍
plt.xlim((-1, 2))
# 限制y軸的顯示范圍
plt.ylim((-1, 5))
# 給x軸加描述
plt.xlabel("xxxxxx")
# 給y軸加描述
plt.ylabel("yyyyyy")
# 替換一下橫坐標(biāo)的顯示
temp = np.linspace(-2, 2, 11)
plt.xticks(temp)
# 替換縱坐標(biāo)的標(biāo)簽,用level0代替之前的-1
plt.yticks([-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5], ["level0", "level1", "level2", "level3", "level4", "level5", "level6"])
# 為圖像加一個(gè)圖例,用來(lái)對(duì)圖像做說(shuō)明
plt.show()
效果如下

7、為圖像添加描述
代碼如下
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 為圖像做標(biāo)注
x = np.linspace(-3,3,100)
y1 = x * 2
# y2 = x ** 2
plt.figure(figsize=(6,6))
plt.plot(x,y1,color='r',linewidth=1.0,linestyle='-')
# 給x軸加描述
plt.xlabel("xxxxxx")
# 給y軸加描述
plt.ylabel("yyyyyy")
# ======================================================
# 在x軸為x0,y軸為x0 * 2上畫(huà)一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)的顏色是紅色,大小為50,這個(gè)大小就是這個(gè)點(diǎn)顯示的大小
x0 = 0.5
y0 = x0 * 2
# scatter是畫(huà)點(diǎn)的方法
plt.scatter(x0,y0,color='g',s=50)
# 畫(huà)線
# 這條線是第一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為[x0,y0],第二個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為[x0,-6],后面就是設(shè)置線的風(fēng)格,線的顏色,線的寬度
plt.plot([x0,x0],[y0,-6],color='k',linestyle='--',linewidth=1.0)
# 畫(huà)箭頭和描述
# xy代表我們的點(diǎn)
# xytext代碼我們描述的位置,基于當(dāng)前的點(diǎn),在x軸+30,在y軸-30
# r'$2*x={n}$是我們要顯示的文字信息,格式必須要這樣
# textcoords表示作為起點(diǎn)
# fontsize表示設(shè)置字體大小
# arrowprops設(shè)置箭頭
# arrowstyle設(shè)置箭頭的樣式
# connectionstyle設(shè)置風(fēng)格.2表示弧度
plt.annotate(r'$2*0.5={n}$'.format(n = y0),xy=(x0,y0),xytext=(+30,-30),textcoords='offset points',fontsize=10,arrowprops=dict(arrowstyle='->',connectionstyle='arc3,rad=.2'))
# 顯示文字描述,從x軸為-1,y軸為2開(kāi)始顯示,$$中就是要顯示的字符,這里如果要顯示空格,則需要轉(zhuǎn)義
# fontdict設(shè)置字體
plt.text(-1,2,r'$1\ 2\ 3\ 4$',fontdict={"size":16,"color":"r"})
# =========================================================
# 為圖像加一個(gè)圖例,用來(lái)對(duì)圖像做說(shuō)明
plt.show()
效果如下

8、繪制散點(diǎn)圖
代碼如下
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 繪制散點(diǎn)圖 # plt.scatter(np.arange(1,10,1),np.arange(10,19,1)) # plt.scatter(np.linspace(-3,3,10),np.linspace(-3,3,10)) x = np.random.normal(1,10,500) y = np.random.normal(1,10,500) print(x) # s設(shè)置點(diǎn)的大小 # c是顏色 # alpha是透明度 plt.scatter(x,y,s=50,c='b',alpha=0.5) plt.show()
效果如下

9、繪制直方圖
代碼如下
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 繪制直方圖
x = np.arange(10)
y = x ** 2 + 10
# facecolor設(shè)置柱體的顏色
# edgecolor設(shè)置邊框的顏色
plt.bar(x,y,facecolor='g',edgecolor='r')
# 繪制翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的直方圖
# plt.bar(x,-y)
#顯示文字
for x,y in zip(x,y):
plt.text(x,y,"{f}".format(f=y),ha="center",va='bottom')
plt.show()
效果如下

10、一張畫(huà)布顯示多張圖像
代碼如下
#Auther Bob #--*--conding:utf-8 --*-- import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # plt.figure() # 有一個(gè)兩行兩列的單元格,這個(gè)位于第一個(gè)單元格 # plt.subplot(2,2,1) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 # plt.plot([0,1],[0,1]) # 有一個(gè)兩行兩列的單元格,這個(gè)位于第一個(gè)單元格 # plt.subplot(2,2,2) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 # plt.plot([0,1],[0,1]) # 有一個(gè)兩行兩列的單元格,這個(gè)位于第一個(gè)單元格 # plt.subplot(2,2,3) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 # plt.plot([1,0],[0,1]) # plt.show() # 上面的例子,每張圖他顯示的大小是一樣的,我們想顯示不同的大小該怎么辦? plt.figure() # 有一個(gè)兩行三列的單元格,這個(gè)位于第一個(gè)單元格 plt.subplot(2,1,1) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 plt.plot([0,1],[0,1]) # 有一個(gè)兩行三列的單元格,這個(gè)位于第四個(gè)單元格,因?yàn)榈谝粋€(gè)單元格占了3個(gè)位子,所以這里就是第四個(gè) plt.subplot(2,3,4) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 plt.plot([0,1],[0,1]) # 有一個(gè)兩行三列的單元格,這個(gè)位于第五個(gè)單元格 plt.subplot(2,3,5) # 畫(huà)一條【0,0】-----》【1,1】的直線 plt.plot([1,0],[0,1]) plt.show()
效果如下

11、matplotlib模塊中的顏色和線條風(fēng)格
作為線性圖的替代,可以通過(guò)向 plot() 函數(shù)添加格式字符串來(lái)顯示離散值。 可以使用以下格式化字符。
| 字符 | 描述 |
|---|---|
| '-' | 實(shí)線樣式 |
| '--' | 短橫線樣式 |
| '-.' | 點(diǎn)劃線樣式 |
| ':' | 虛線樣式 |
| '.' | 點(diǎn)標(biāo)記 |
| ',' | 像素標(biāo)記 |
| 'o' | 圓標(biāo)記 |
| 'v' | 倒三角標(biāo)記 |
| '^' | 正三角標(biāo)記 |
| '<' | 左三角標(biāo)記 |
| '>' | 右三角標(biāo)記 |
| '1' | 下箭頭標(biāo)記 |
| '2' | 上箭頭標(biāo)記 |
| '3' | 左箭頭標(biāo)記 |
| '4' | 右箭頭標(biāo)記 |
| 's' | 正方形標(biāo)記 |
| 'p' | 五邊形標(biāo)記 |
| '*' | 星形標(biāo)記 |
| 'h' | 六邊形標(biāo)記 1 |
| 'H' | 六邊形標(biāo)記 2 |
| '+' | 加號(hào)標(biāo)記 |
| 'x' | X 標(biāo)記 |
| 'D' | 菱形標(biāo)記 |
| 'd' | 窄菱形標(biāo)記 |
| '|' | 豎直線標(biāo)記 |
| '_' | 水平線標(biāo)記 |
以下是顏色的縮寫(xiě):
| 字符 | 顏色 |
|---|---|
| 'b' | 藍(lán)色 |
| 'g' | 綠色 |
| 'r' | 紅色 |
| 'c' | 青色 |
| 'm' | 品紅色 |
| 'y' | 黃色 |
| 'k' | 黑色 |
| 'w' | 白色 |
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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