python matplotlib 画图神器

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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。Matplotlib 和Matlab的绘图功能相似,但前者在图像渲染效果上尤佳

matlab绘图参考:

使用matplotlib请现在cmd安装该库

pip install matplotlib


# 导入相关模块

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

1、基本用法

通过 np.linspace 方式生成 x,50 个元素的数组,然后通过 np.sin(x) 生成 y。

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50)
y = np.sin(x)

通过 plt.plot(x, y) 来画出图形,并通过 plt.show() 来显示。

plt.plot(x, y)
plt.show()

image.png

plt.plot(x, y)

plt.plot(x, y * 2)

plt.show()

image.png

绘制出图形之后,调整更多的样式,比如颜色、点、线。

plt.plot(x, y, 'y*-')

plt.plot(x, y * 2, 'm--')

plt.show()

image.png

这里列举一些常见的颜色表示方式:

颜色表示方式
蓝色b
绿色g
红色r
青色c
品红m
黄色y
黑色k
白色w

常见的点的表示方式:

点的类型表示方式
.
像素,
o
方形s
三角形

常见的线的表示方式:

线的类型表示方式
直线-
虚线--
点线:
点划线-.

2、Matplotlib设置

Matplotlib 支持各种灵活的设置,创建一个 figure,设置大小为 (6, 3)。

plt.figure(figsize=(6, 3))

plt.plot(x, y)

plt.plot(x, y * 2)

plt.show()
plt.plot(x, y)

plt.plot(x, y * 2)

plt.title("sin(x) & 2sin(x)")

plt.show()

image.png

plt.plot(x, y)

plt.plot(x, y * 2)

plt.xlim((0, np.pi + 1)) # 设限定轴的范围

plt.ylim((-3, 3))

plt.xlabel('X') # 设置轴的名称

plt.ylabel('Y')

plt.show()

image.png


plt.plot(x, y, label="sin(x)")
plt.plot(x, y * 2, label="2sin(x)")
plt.legend(loc='best')
plt.show()

plt.annotate 函数,也可以使用 plt.text 函数来添加注释。

image.png


plt.plot(x, y)
x0 = np.pi
y0 = 0
# 画出标注点
plt.scatter(x0, y0, s=50)
plt.annotate('sin(np.pi)=%s' % y0, xy=(np.pi, 0), xycoords='data', xytext=(+30, -30),
             textcoords='offset points', fontsize=16,
             arrowprops=dict(arrowstyle='->', connectionstyle="arc3,rad=.2"))
plt.text(0.5, -0.25, "sin(np.pi) = 0", fontdict={'size': 16, 'color': 'r'})
plt.show()

image.png

 

将多张子图展示在一起,可以使用 subplot() 。

ax1 = plt.subplot(2, 2, 1) # (行,列,活跃区)

plt.plot(x, np.sin(x), 'r')

ax2 = plt.subplot(2, 2, 2, sharey=ax1) # 与 ax1 共享y轴

plt.plot(x, 2 * np.sin(x), 'g')

ax3 = plt.subplot(2, 2, 3)

plt.plot(x, np.cos(x), 'b')

ax4 = plt.subplot(2, 2, 4, sharey=ax3) # 与 ax3 共享y轴

plt.plot(x, 2 * np.cos(x), 'y')

plt.show()

图片

有时候我们需要不同大小的子图。

ax1 = plt.subplot(2, 1, 1) # (行,列,活跃区)

plt.plot(x, np.sin(x), 'r')

ax2 = plt.subplot(2, 3, 4)

plt.plot(x, 2 * np.sin(x), 'g')

ax3 = plt.subplot(2, 3, 5, sharey=ax2)

plt.plot(x, np.cos(x), 'b')

ax4 = plt.subplot(2, 3, 6, sharey=ax2)

plt.plot(x, 2 * np.cos(x), 'y')

plt.show()

3、常见的图形

常见的示例图。

k = 500

x = np.random.rand(k)

y = np.random.rand(k)

size = np.random.rand(k) * 50 # 生成每个点的大小

colour = np.arctan2(x, y) # 生成每个点的颜色大小

plt.scatter(x, y, s=size, c=colour)

plt.colorbar() # 添加颜色栏

plt.show()

image.png

k = 500

x = np.random.rand(k)

y = np.random.rand(k)

size = np.random.rand(k) * 50 # 生成每个点的大小

colour = np.arctan2(x, y) # 生成每个点的颜色大小

plt.scatter(x, y, s=size, c=colour)

plt.colorbar() # 添加颜色栏

plt.show()

3.3、中文乱码解决
默认情况下Matplotlib 中文会乱码。

x = ['北京', '上海', '深圳', '广州']

y = [60000, 58000, 50000, 52000]

plt.plot(x, y)

plt.show()

如何解决呢?

plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用来正常显示中文标签plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False #用来正常显示负号plt.plot(x, y)plt.show()

image.png