python之matplotlib繪圖基礎

Python之matplotlib基礎

matplotlib是Python優秀的數據可視化第三方庫
matplotlib庫的效果可參考
http://matplotlib.org/gallery.html
matplotlib的使用 由各種可視化類構成，內部結構復雜，受matlab庫啟發，matplotlab.pyplot是繪制種類可視化圖形的命令子庫，相當於快捷方式
import matplotlib.pyplot as plt

一個小示例

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([2,3,4,5,1,6])
plt.ylabel("Grade")
plt.ylabel("number")
plt.axis([-1,11,0,7])
plt.savefig('test',dpi=600)#plt.savefig()將輸出圖形存儲為文件，默認為png格式，可以通過dpi修改輸出質量
plt.show()

得到結果

繪制多圖subplot

plot.subplot(nrows,ncols,plot_number)
在全局繪制區域中創建一個分區體系，並定位到一個子繪圖區域
pyplot繪圖區域示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(t):
    return np.exp(-t) * np.cos(2 * np.pi * t)

a = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)
plt.subplot(211)
plt.plot(a, f(a))
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(a, np.cos(2 * np.pi * a), 'r--')
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

得到結果：

pyplot的plot()函數詳解

plt.plot(x,y,format_string,**kwargs)
x:x軸數據，列表或數組，可選
y:y軸數據，列表或數組
format_string: 控制曲線的格式字符串，可遷
**kwargs: 第二組或更多的(x,y,format_string)

注意：當繪制多條曲線時，各條曲線的x不能省略

format_string：控制曲線的格式字符串，可選。由顏色字符、風格字符和標記字符組成

顏色字符	說明	顏色字符	說明
'b'	blue	'm'	magenta洋紅色
'g'	green	'y'	黃色
'r'	red	'k'	黑色
'c'	cyan青綠色	'w'	白色
'#008000'	RGB某顏色	'0.8'	灰度值字符串

風格字符	說明
'-'	實線
'--'	破折線
'-.'	點划線
':'	虛線
' '	無線條

標記字符	說明	標記字符	說明	標記字符	說明
'.'	點標記	'1'	下花三角標記	'h'	豎六邊形標記
','	像素標記(極小點)	'2'	上花三角標記	'H'	橫六邊形標記
'o'	實心圏標記	'3'	左花三角標記	'+'	十字形標記
'v'	倒三角標記	'4'	右花三角標記	'x'	x標記
'^'	上三角標記	's'	實心方形標記	'D'	菱形標記
'>'	右三角標記	'p'	實心五角標記	'd'	瘦菱形標記
'<'	左三角標記	'*'	星形標記	'	'

**kwargs: 第二組或更多(x,y,format_string)
color: 控制顏色 如color='green'
linestyle:線條控制 如linestyle='dashed'
marker:標記風格，marker='o'
markerfacecolor:標記顏色，markerfacecolor='blue'
markersize:標記尺寸，markersize=20
...

pyplot的中文顯示

pyplot並不默認支持中文顯示，需要rcParams修改字體實現

全局設置中文字體

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt 
matplotlib.rcParams['font.family']='SimHei'
plt.plot([3,1,4,5,2])
plt.ylabel('縱軸值')
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

結果如下：

rcParams的屬性

屬性	說明
'font.family'	用於顯示字體的名字
'font.style'	字體風格，正常'normal'或斜體'italic'
'font.size'	字體大小，整數字號或者'large','x-small'

中文字體的種類

rcParams['font.family']

中文字體	說明
'SimHei'	中文黑體
'Kaiti'	中文楷體
'LiSu'	中文隸書
'FangSong'	中文仿宋
'YouYuan'	中文幼圓
STSong	華文宋體

示例：

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy as np
matplotlib.rcParams['font.family']='STSong'
matplotlib.rcParams['font.size']=20
a = np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.xlabel('縱軸： 振幅')
plt.ylabel('橫軸： 時間')
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'r--')
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

局部設置中文字體

在有中文輸出的地方，增加一個屬性：fontproperties

import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy as np

a = np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.xlabel('縱軸： 振幅', fontproperties='SimHei',fontsize=20)
plt.ylabel('橫軸： 時間', fontproperties='SimHei',fontsize=20)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'r--')
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

注意到，如果設置全局字體的話，那么坐標軸的字體也被改變，局部設置中文字體不改變坐標軸的字體。

pyplot的文本顯示

pyplot的文本顯示函數

函數	說明
plt.xlabel()	對x軸增加文本標簽
plt.ylabel()	對y軸增加文本標簽
plt.title()	對圖形本整體增加文本標簽
plt.text()	在任意位置增加文本
plt.annotate()	在圖形中增加帶箭頭的注釋

text函數示例

import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy as np
a = np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.xlabel('縱軸： 振幅', fontproperties='SimHei', fontsize=20, color = 'green')
plt.ylabel('橫軸： 時間', fontproperties='SimHei', fontsize=20)
plt.title(r'正弦波實例$y=cos(2\pi x)$',fontproperties='SimHei',fontsize=25)
plt.text(2,1,r'$\mu=100$',fontsize=15)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'r--')
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

annotate函數示例

import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy as np
a = np.arange(0.0,5.0,0.02)
plt.plot(a,np.cos(2*np.pi*a),'r--')
plt.xlabel('縱軸： 振幅', fontproperties='SimHei', fontsize=20, color = 'green')
plt.ylabel('橫軸： 時間', fontproperties='SimHei', fontsize=20)
plt.title(r'正弦波實例$y=cos(2\pi x)$',fontproperties='SimHei',fontsize=25)
plt.annotate(r'$\mu=100$',xy=(2,1),xytext=(3,1.5),
	arrowprops=dict(facecolor='black',shrink=0.1,width=2))
plt.axis([-1,6,-2,2])
plt.grid()
plt.savefig('test',dpi=600)
plt.show()

http://www.mooc.cn/course/7848.html