python 使用矩阵图绘制

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绘图和有关类的更多信息

通常文字是传达信息的最佳方式,但有时中国谚语中有很多真理,圖片的意義可以表達近义字。然而,大多数程序依靠文本输出来与用户进行通信。为什么?因为在许多编程语言中,呈现可视数据太难了。幸运的是,在Python中很容易做到。

使用矩阵图绘制

Matplotlib是一个Python库模块,它提供了与MATLAB非常相似的绘图工具,“一种高级技术计算语言和交互式环境,用于算法开发,数据可视化,数据分析和数值计算。80 在本文的后面,我们将介绍其他提供其他类似 MATLAB 功能的 Python 库。在本章中,我们将重点介绍一些绘制数据的简单方法。有关 Matplotlib 绘图功能的完整用户指南,请访问网站

plt.sourceforge.net/users/index.html

我们不会尝试在此处提供用户指南或完整的教程。相反,在本章中,我们仅提供一些示例图,并解释生成它们的代码。我们将在后面的章节中介绍许多其他绘图功能。

让我们从一个使用 plt.plot 生成单个绘图的简单示例开始。执行

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将生成与图 13-1 中的绘图相似但不完全相同的绘图。您的绘图可能会有一条彩色线.81 此外,如果您使用大多数 Matplotlib 安装的默认参数设置运行此代码,则该线可能不会像图 13-1 中的线那么粗。我们对线宽和字体大小使用了非标准默认值,以便图形在黑白模式下更好地再现。我们将在本节后面讨论如何做到这一点。

绘图在监视器上的显示位置取决于您使用的 Python 环境。在用于制作本文的Spyder版本中,默认情况下,它出现在称为“绘图窗格”的东西中。

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可以生成多个图形并将其写入文件。这些文件可以具有您喜欢的任何名称。默认情况下,它们都将具有 文件扩展名 。png,但您可以使用关键字参数格式将其更改为其他格式(例如,.jpg)。

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生成并保存到名为“图简.png和图-阿迪”的文件.png Eigure 13-2 中的两个图。

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请注意,对 plt.plot 的最后一次调用仅传递了一个参数。此参数提供 y 值。相应的 x 值默认为按范围(len ([5, 6, 10, 3]))生成的序列,这就是为什么在这种情况下它们的范围从 o 到 3。

马特洛特利卜有一个当前图形的概念。执行 plt.figure(x) 会将当前数字设置为编号为 x 的数字。随后执行的绘图函数调用隐式引用该图,直到发生 plt.figure 的另一次调用。这就解释了为什么写入文件 Figure-Addie.png的图形是创建的第二个图形。

让我们看另一个示例。图 13-3 左侧的代码生成了 Eigure 13-4 中左侧的图。

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多年的复合艾古尔 13-4.显示复合生长的图

如果我们看一下代码,我们可以推断出这是一个图,显示初始投资以每年5%的复利率增长10,000美元。然而,这不能通过仅看情节本身来轻易推断。这是一件坏事。所有绘图都应具有信息性标题,并且所有轴都应进行标记。如果我们在代码末尾添加图 13-3 右侧的行,我们将得到图 13-4 右侧的图。

对于每个绘制的曲线,都有一个可选参数,该参数是指示绘图的颜色和线型的格式字符串。格式字符串的字母和符号派生自 MATLAB 中使用的字母和符号,由颜色指示器和可选的线型指示器组成。默认格式字符串为“b-”,这将生成一条实心蓝线。要用黑色圆圈绘制原则增长图,请将调用 plt.plot(值)替换为 plt.plot(值,'ko'),这将生成图 13-5 中的图。有关颜色和线条样式指示器的完整列表,请参见

plt.org/api/pyplot api.html

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还可以更改绘图中使用的类型大小和线宽。这可以在对函数的单个调用中使用关键字参数来完成。例如

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也可以更改默认值,这些默认值称为“rc 设置”。(名称“rc”派生自用于 Unix 中的运行时配置文件的 .rc 文件扩展名。这些值存储在一个类似字典的变量中,可以通过名称 plt.rcParams 访问该变量。因此,例如,您可以通过执行代码将默认行宽设置为6

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如果您不想担心自定义单个参数,则可以使用预定义的样式表。有关这些内容的说明,请参见

plt.org/users/style 工作表.html#样式表

本文中大多数剩余示例中使用的值都是使用代码设置的

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如果在彩色显示屏上查看绘图,则没有理由更改默认设置。我们自定义了设置,以便在缩小绘图以适合页面并将其转换为灰度时更容易阅读绘图。