如何用Python強大的matplotlib庫繪圖

matplotlib庫支持超過100種數據可視化的顯示效果，其功能十分強大。具體可訪問下述網址：

https://matplotlib.org/gallery.html

咱們通常經過pyplot簡單調用使用，引用方法很簡單：

 

 

1、先看一個簡單的例子：

                  

   

 

 

 

 

plt.plot 直接加一個列表，則列表值爲y軸，x軸自動設置爲列表對應元素的索引值（當爲兩個列表時，前一個列表爲橫座標）；

plt.ylabel可設置座標軸名稱；

plt.axis爲設置橫縱座標範圍；

plt.savefig爲保存圖片到當前目錄下，這裏的dpi指圖的質量，即每英寸像素點的數量爲600，默認爲png格式；plt.show爲顯示該圖形。

 

2、繪圖區域分割實現多圖顯示：

    

plt.subplot(nrows, ncols, plot_number) 用來劃分繪圖區域並選定某一特定區域，其中nrows和ncols分別爲分割區域的行數和列數，plot_number爲當前繪圖區域（注：該值是按一行一行方式的數來的）。如此便實現了多圖顯示。

  若是繪製圖形區域不是規則的劃分，須要用到輔助subplot設計的函數subplot2grid() 。其基本理念爲：設定網絡，選中網絡，肯定選中行列區域數量，編號從0開始。

plt.subplot2grid(GridSpec, CurSpec, colspan=1, rowspan=1)

其中第一個參數表示區域劃分，第二個參數爲選定位置，第三第四個參數分別值列和行的延伸。見下例

    

 

 

3、plot函數經常使用功能：

  plt.plot(x, y, format_string, **kwargs) 其中x爲x軸數據，爲列表或numpy數組；y爲y軸數據；format_string爲控制曲線格式的字符串，可選；**kwargs表示能夠多組放置前三個參數，繪製在一張圖中（例如繪製多條曲線，注：此時x不可省略）。

  format_string 由顏色字符、風格字符和標記字符組成。

（1）經常使用顏色字符有：（也可用color='green'設定）

'b' 藍色    'm'洋紅色    'g'綠色    'y'黃色    'r'紅色    'k'黑色    'w'白色    '#0080000'RGB某顏色    '0.8'灰度值字符串

（2）經常使用風格字符有：（也可用linestyle='dashed'設定）

'-'實線    '--'破折線    '-.'點劃線    ':'虛線   

（3）經常使用的標記字符有：（也可用marker='o'設定）

'.'點    ','像素（極小點）    'o'實心圈    'v'倒三角    '^'上三角    '>'右三角    '<'左三角    '1'下花三角

'2'上花三角    '3'左花三角    '4'右花三角    's'實心方形    'p'實心五角    '*'星形    'h'豎六邊形   

'H'橫六邊形    '+'十字    'x'x標記    'D'菱形    'd'瘦菱形    '|'垂直線

      

用法如上例所示。

 

 

4、pyplot的中文顯示：

  通常中文是不可以顯示在pyplot中的，若是要在圖中添加中文能夠選擇用rcParams將字體進行修改。

rcParams的屬性（會改變圖中全部的字體）：

'font.family'用於顯示字體名稱

'font.style'字體風格，正常'normal'或斜體'italic'

'font.size'字體大小，整數字號

  另外一種方法更加實用簡單，增長一個fontproperties屬性，因爲這種方法可局部修改字體，所以更推薦使用此方法。

  除了plt.xlabel() , plt.ylabel()還有以下幾種文本顯示函數

plt.title() 對圖形總體增長文本標籤； plt.text() 在任意位置增長文本；plt.annotate() 在圖形中增長帶箭頭註釋

  爲了更好理解本節內容，具體見下例：

熟悉LaTeX編寫的人不難發現，'$'符號括起來的部分是LaTeX的語法格式，可輸入不少經常使用的數學符號。
plt.text() 前兩個參數表示的是輸入文本的起始位置，第三個參數爲輸入內容，最後爲格式；

plt.annotate() 第一個參數爲輸入內容，第二個參數爲箭頭指向位置，第三個參數爲文本位置，最後爲一個字典格式的箭頭格式調整參數。

 

5、經常使用基礎圖表函數：

plt.plot()繪製座標圖； plt.boxplot()箱形圖； plt.bar()條形圖； plt.barh()橫向條形圖； plt.polar()極座標圖； 

plt.pie()餅圖； plt.psd()功率譜密度圖； plt.specgram()譜圖； plt.cohere() X-Y的相關性函數圖；

plt.scatter()散點圖； plt.step()步階圖； plt.hist()直方圖； plt.contour()等值圖； plt.vlines()垂直圖； 

plt.stem()柴火圖； plt.plot_date()數據日期； 

下面介紹幾種經常使用的圖標繪製方法：

（1）餅圖

   

其中sizes約定各塊尺寸，explode指定突出比例，labels給出各塊標籤，autopct表示顯示百分數的方式，shadow指陰影效果，startangle指其實角度。

（2）直方圖

    

其中最關鍵的爲前兩個參數，第一個是統計數據a；第二個參數bin，指的是直立直方的個數（即在最小值和最大值之間平均劃分爲bin份，統計每一份的個數並繪圖）；normed爲1表示出現機率（歸一化了），爲0表示出現次數；

（3）散點圖

    

上述應用的時面向對象的繪圖方式，這種方式能夠實現更加定製化的繪圖，但也更加複雜。

 

6、三維圖的繪製：

（1）繪製三維座標點和線

（2）繪製平面和曲面