利用matplotlib進行數據可視化

matplotlib是python中的一個畫圖庫，繼承了matlib（從名字上也看得出來）的優勢和語法，因此對於熟悉matlib的用戶來講是十分友好的。

pylab和pyplot

關於pylab和pyplot，人們作過很多的討論。這兩個模塊有哪些不一樣呢？pylab模塊跟matplotlib一塊兒安裝，而pyplot則是matplotlib的內部模塊。二者的導入方法有所不一樣，可選擇其中一種進行導入。

from pylab import *

#或

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

pylab在同一命名空間整合了pyplot和Numpy的功能，所以無需再單獨導入Numpy。更進一步來講，導入pylab後，pyplot和Numpy的函數就能夠直接調用，而不用再指定其所屬模塊（命名空間），從而使得matplotlib開發環境更像是Matlab。

plot(x,y)

array([1,2,3,4])

#而不用指定模塊名稱

plt.plot()

np.array([1,2,3,4])

大多狀況下，咱們更樂意使用pyplot模塊。

線狀圖

這裏我使用jupyter來進行演示

ipython qtconsole --matplotlib inline

用matplotlib生成這個圖表很簡單，一行代碼就能搞定

plt.plot([1,2,3,4])

plt.show()

1.png

如圖所示，生成了一個Line2D對象。該對象爲一條直線，它表示圖表中各數據點的線性延伸趨勢。咱們能夠看出，列表中的數據直接被做爲y軸的值展現了出來，x周是從0開始的，因此咱們要看一個數據的折線圖，只用輸入一個list便可。

但咱們能夠看出這個圖可能還很簡陋，好比有以下幾個問題：

y軸顯示爲啥是0.5爲步長間隔，我想以1爲步長間隔

我想控制x軸展現的值，而不是從0開始

圖過小了，可否控制大小

x軸和y軸字過小了，可否控制大小

給x軸和y軸命個名吧

沒有網格看不清

沒有圖例

給線狀圖標上點

我想保存圖片到本地

怎麼畫子圖呢

接下來咱們就一個一個解決。

1.設置x軸和y軸步長間隔

控制x軸，y軸顯示的值，有兩個參數

xticks(ticks, [labels], **kwargs)

yticks(ticks, [labels], **kwargs)

ticks：控制顯示的位置，也就是顯示那幾個值，這幾個值必須在y值數據的範圍內，這裏也就是[1，4]這個範圍。

[labels]：控制顯示在對應位置的值，能夠是數也能夠是字符。

y = [1,2,3,4]

step = 1

plt.yticks([i for i in y if i%step == 0])

plt.plot(y)

2.png

2.x軸展現的值

這裏展現了座標軸顯示字符的狀況。

注意第五行，我改爲了[1,2,3,3.5,4]，因此顯示出來就多了個3.5。

y = [1,2,3,4]

scale_ls = range(4)

index_ls = ["富強","民主","文明","和諧"]

plt.xticks(scale_ls,index_ls)

plt.yticks([1,2,3,3.5,4])

plt.plot(y)

Snipaste_2018-10-10_13-17-55.png

3.控制圖表大小

控制圖表的大小要用到的幾個方法

rcParams：這個參數是用來設置一些配置參數的，好比這裏我就用到了大小和dpi

figure.figsize：控制大小，參數爲一個二元組(x,y)，即長、寬

figure.dpi：控制dpi

plt.rcParams['figure.figsize'] = (10,5)

plt.rcParams['figure.dpi'] = 200

y = [1,2,3,4]

scale_ls = range(4)

index_ls = ["富強","民主","文明","和諧"]

plt.xticks(scale_ls,index_ls)

plt.yticks([1,2,3,3.5,4])

plt.plot(y)

這裏能夠看出更大更清晰了

3.png

4.調節x軸和y軸字體大小

這裏控制字體大小用到的也是xticks和yticks，只不過使用到了fontsize參數。

plt.rcParams['figure.figsize'] = (10,5)

plt.rcParams['figure.dpi'] = 200

y = [1,2,3,4]

scale_ls = range(4)

index_ls = ["富強","民主","文明","和諧"]

plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)

plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)

plt.plot(y)

Snipaste_2018-10-10_13-46-03.png

5.給x軸和y軸加上名字

使用

xlabel(str,fontsize=int )

ylabel(str,fontsize=int )

plt.rcParams['figure.figsize'] = (10,5)

plt.rcParams['figure.dpi'] = 200

y = [1,2,3,4]

scale_ls = range(4)

index_ls = ["富強","民主","文明","和諧"]

plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)

plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)

plt.xlabel("核心價值觀", fontsize=20)

plt.ylabel("順序", fontsize=20)

plt.plot(y)

Snipaste_2018-10-10_13-50-42.png

6.加上網格

plt.grid(True)，加上橫縱兩種網格。

plt.grid(True,axis="x"),加上x軸網格。

plt.rcParams['figure.figsize'] = (10,5)

plt.rcParams['figure.dpi'] = 200

y = [1,2,3,4]

scale_ls = range(4)

index_ls = ["富強","民主","文明","和諧"]

plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)

plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)

plt.xlabel("核心價值觀", fontsize=20)

plt.ylabel("順序", fontsize=20)

plt.grid(True,axis="both")

plt.plot(y)

Snipaste_2018-10-10_14-01-54.png

7.加上圖例

使用legend方法，裏面有這麼幾個參數

handles：表明使用的是那幾個曲線的對象

labels：表明對應的圖例文字

loc：放置的位置

prop：額外參數，例如size，控制圖例大小

t = np.arange(0, 2.5, 0.01)

y1 = map(math.sin, math.pi*t)

y2 = map(math.cos, math.pi*t)

l1, = plt.plot(list(y1))

l2, = plt.plot(list(y2))

plt.legend(handles = [l1, l2], labels = ['Sin', 'Cos'], loc = 'best', prop={'size': 20})

Snipaste_2018-10-10_14-13-29.png

8.給線狀圖標點

只用在plot加入參數marker 便可

t = np.arange(0, 2.5, 0.1)

y1 = map(math.sin, math.pi*t)

y2 = map(math.cos, math.pi*t)

l1, = plt.plot(list(y1), marker = "o")

l2, = plt.plot(list(y2), marker = "*")

plt.legend(handles = [l1, l2], labels = ['Sin', 'Cos'], loc = 'best', prop={'size': 20})

Snipaste_2018-10-10_14-19-11.png

9.保存圖片到本地

只用在最後使用savefig 方法

plt.savefig('test.png',dpi=400)

10.畫子圖

這裏使用到了subplot方法

他有三個參數，分別爲

幾行

幾列

第幾個

舉個栗子

subplot(2,2,1) 2行2列（即子圖排列爲田字格形狀）第一個

subplot(2,1,2) 2行1列（即子圖排列爲縱向兩個圖形狀）第二個

t = np.arange(0, 2.5, 0.1)

y1 = map(math.sin, math.pi*t)

y2 = map(math.cos, math.pi*t)

plt.subplot(2, 1, 1)

plt.title("Sin", fontsize=20)

l1, = plt.plot(list(y1), marker = "o")

plt.subplot(2, 1, 2)

plt.title("Cos", fontsize=20)

l2, = plt.plot(list(y2), marker = "*")

這裏我還使用到了title方法，給對應圖表加上了標題。

Snipaste_2018-10-10_14-27-58.png