小白學 Python 數據分析（16）：Matplotlib（一）座標系

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小白學 Python 數據分析（8）：Pandas （七）數據預處理

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小白學 Python 數據分析（12）：Pandas （十一）數據透視表（pivot_table）

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小白學 Python 數據分析（15）：數據可視化概述

引言

各位同窗好，本篇文章，咱們來介紹下使用 Matplotlib 時如何創建座標系。

回想一下之前咱們在接受九年義務教育毒打上數學課的時候，應該都畫過折線圖直方圖之類的統計圖表，其中第一步就是創建直角座標系。

翻出老課本，幫助各位同窗回憶一下當年的數學課，直角座標系就是下面這個：

直角座標系不只能存在於平面中，還有立體的：

固然，本文的只介紹平面直角座標系如何構建，至於立體的，咱們後面再聊。

畫布

在構建平面直角座標系以前，咱們須要先建立一個畫布。

What？畫布是啥？

emmmmmmmmmmm，這就相似於咱們在電腦上畫畫同樣，須要打開畫圖軟件，建立一個空白的白板，這個白板就是咱們後續畫圖的地方。

使用 Matplotlib 建立畫布的代碼以下，首先須要導入 Matplotlib 的庫：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
複製代碼

上面這段代碼咱們就完成了一個寬和高都爲 6 的畫布的建立。

建立直角座標系

建立直角座標系有多不少種方法，這裏咱們一種一種來介紹：

add_subplot

首先，咱們使用 add_subplot 函數來建立直角座標系，咱們就在剛纔建立的那個畫布上建立 1 X 1 個直角座標系：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(6, 6))

fig.add_subplot(1,1,1)

plt.show()
複製代碼

咱們獲得的結果以下：

咱們再建立 2 X 2 個直角座標系：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(6, 6))

ax1 = fig.add_subplot(2,2,1)
ax2 = fig.add_subplot(2,2,2)
ax3 = fig.add_subplot(2,2,3)
ax4 = fig.add_subplot(2,2,4)

plt.show()
複製代碼

結果以下圖：

這裏有一點須要說明一下，這裏參數能夠省略其中的 , 逗號，以下：

ax1 = fig.add_subplot(221)
複製代碼

參數的含義爲建立 2 X 2 網格第一子圖。

subplot2grid

在使用 subplot2grid 函數建立直角座標系的時候，不須要事先建立畫布，能夠直接使用建立，好比咱們下面建立一個很簡單的折線圖和柱狀圖：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(4)
y = np.arange(4)

# 繪製折線圖
plt.subplot2grid((2,2),(0,0))
plt.plot(x, y)

# 繪製柱狀圖
plt.subplot2grid((2,2),(0,1))
plt.bar(x, y)

plt.show()
複製代碼

結果以下：

subplot

同上面的 subplot2grid 同樣，咱們一樣能夠經過 subplot 來繪製直角座標系，好比咱們拿上面的例子再使用 subplot 寫一遍：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(4)
y = np.arange(4)

# 繪製折線圖
plt.subplot(221)
plt.plot(x, y)

# 繪製柱狀圖
plt.subplot(222)
plt.bar(x, y)

plt.show()
複製代碼

結果仍是和上面同樣的，小編再也不貼了。

上面這個示例的含義是將圖標區域分爲 2 X 2 共計 4 個區域，在第一個區域上建立折線圖，在第二個區域上建立柱狀圖。

subplots

subplots 看起來和 subplot 很像，實際上也是很是像的，它和 subplot 的不一樣之處是 subplot 一次只能返回一個座標系，而 subplots 一次能夠返回多個座標系。

咱們接着使用 subplots 完成前面的示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(4)
y = np.arange(4)

fig, axes = plt.subplots(2, 2)
# 繪製折線圖
axes[0,0].plot(x,y)
# 繪製柱狀圖
axes[0,1].bar(x,y)
plt.show()
複製代碼

結果以下：

能夠看到，咱們雖然只使用到了兩個座標，但實際上 subplots 仍是會幫咱們將 4 個座標全都建立出來。

小結

前面介紹的集中直角座標系的建立方法並沒有本質上的區別，只有第一種 add_subplot 在使用的時候是須要先建立一個畫布的，後面三種都是直接調用 Matplotlib 中的函數從而達到直接建立座標系的方法。

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