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带你十分钟快速入门画图神器 Matplotlib

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作者

王伟同学

已获原作者授权,如需转载,请联系原作者。

一篇快速上手 Matplotlib 的好文章~

在开始正式介绍 Matplotlib 用法之前,先来简单了解下 Matplotlib。

Matplotlib 是 Python 的一个绘图库。它包含了大量的工具,你可以使用这些工具创建各种图形,包括简单的散点图,正弦曲线,甚至是三维图形。

目录

1. 画一个简单的图形

2. 在一张图纸里绘制多个图形

3. 更多设置

3.1 设置 figure

3.2 设置标题

3.3 设置坐标轴

3.4 设置 label 和 legend

3.5 添加注释

4. 使用子图

5. 常见的图形

5.1 散点图

5.2 柱状图

6. 中文乱码解决

画一个简单的图形

这里我们通过画出一个正弦曲线图来讲解下基本用法。

首先通过方式生成 x,它包含了 50 个元素的数组,这 50 个元素均匀的分布在 [0, 2pi] 的区间上。然后通过生成 y。

有了 x 和 y 数据之后,我们通过来画出图形,并通过来显示。

在一张图纸里绘制多个图形

有时候,可能需要在一个图纸里绘制多个图形,这里我们同时绘制了 (x, y), (x, y * 2)两个图形。

绘制出图形之后,我们可以自己调整更多的样式,比如颜色、点、线。

可以看到,设置样式时,就是增加了一个字符串参数,比如,其中 y 表示黄色,* 表示 星标的点,- 表示实线。

这里列举一些常见的颜色表示方式:

常见的点的表示方式:

常见的线的表示方式:

更多设置

Matplotlib 支持各种灵活的设置,这里我们列举一些常见的内容。

设置 figure

你可以认为Matplotlib绘制的图形都在一个默认的 figure 中,当然了,你可以自己创建 figure,好处就是可以控制更多的参数,常见的就是控制图形的大小,这里创建一个 figure,设置大小为。

设置标题

来看下如何设置标题。

直接通过即可设置图形标题。

设置坐标轴

来看下如何设置坐标轴的范围以及名称。

通过和来设限定轴的范围,通过和来设置轴的名称。

此外,我们也可以通过和来设置轴的刻度。

设置 label 和 legend

设置 label 和 legend 的目的就是为了区分出每个数据对应的图形名称。

添加注释

有时候我们需要对特定的点进行标注,我们可以使用函数来实现。

这里我们要标注的点是。

我们也可以使用函数来添加注释。

对于函数的参数,做一个简单解释:

代表标注的内容,可以通过字符串 %s 将 y0 的值传入字符串;

参数是说基于数据的值来选位置;

和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;

是对图中箭头类型和箭头弧度的设置,需要用 dict 形式传入。

使用子图

有时候我们需要将多张子图展示在一起,可以使用实现。即在调用函数之前需要先调用函数。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。

上面的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。

可以看到,上面的每个子图的大小都是一样的。有时候我们需要不同大小的子图。比如将上面第一张子图完全放置在第一行,其他的子图都放在第二行。

简单解释下,将图像窗口分为了 2 行 1 列, 当前活跃区为 1。

使用将整个图像窗口分为 2 行 3 列, 当前活跃区为 4。

解释下为什么活跃区为 4,因为上一步中使用将整个图像窗口分为 2 行 1 列, 第1个小图占用了第1个位置, 也就是整个第1行. 这一步中使用将整个图像窗口分为 2 行 3 列, 于是整个图像窗口的第1行就变成了3列, 也就是成了3个位置, 于是第2行的第1个位置是整个图像窗口的第4个位置。

常见的图形

这里带大家画一些常见的示例图。

散点图

首先来看下如何绘制散点图。

上面我们首先生成了要绘制的数据的点和,接下来为每个数据点生成控制大小的数组,然后未每个数据点生成控制颜色的数组。最后通过来增加一个颜色栏。

柱状图

柱状图我们经常会用到,我们来看下如何画出柱状图,并在图上标注出数据对应的数值。

生成数据和之后,调用函数绘制出柱状图,然后通过标注数值,设置参数横向居中对齐,设置纵向底部(顶部)对齐。

中文乱码解决

Matplotlib 有个让人恼火的问题是,默认情况下,Matplotlib 中文会乱码。

可以看到,上面所有的中文都乱码了,显示成方框了,如何解决呢?

其实只需要配置下后台字体即可。

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程序 丨 druidlost

小七 丨 duoshangshuang

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