第5章 Matplotlib的使用-【千锋教育】Python快乐编程——数据分析与实战

第5章 Matplotlib的使用 Matplotlib绘图流程 Matplotlib基本使用 Matplotlib常用技巧 Matplotlib基本图形 Matplotlib绘图流程 Matplotlib基本使用 Matplotlib常用技巧 Matplotlib基本图形 目 录 CATALOUGUE 初心至善 匠心育人 01 02 04 03 掌握Matplotlib绘制图表的流程 掌握Matplotlib绘制直方图的方法 掌握Matplotlib的基本绘图技巧 掌握Matplotlib绘制散点图的方法 学 习 目 标 LEARNING OBJECTIVES 初心至善 匠心育人 Matplotlib 是一个 Python 的 2D 库,可以跨平台绘制各种图形, Matplotlib 可以用于Python 脚本、 PythonShell 、 Jutyper Notebook 等工具。该库是 NumPy 的可视化操作界面,其设计与 MATLAB 非常相似。 Matplotlib 的主要开发者 JohnD.Hnter 于 2012 年去世,到 2015 年 11 月, Matplotlib1.5 支持 Python2.7~Python3.5 。 初心至善 匠心育人 5.1 Matplotlib的绘图流程 在数据可视化过程中, Matplotlib 极大地提高了开发者的生产效率,Matplotlib 可以通过几行代码生成开发者想要的图形,如直方图、功率图、条形图、误差图等。 Matplotlib 可以通过操作图对应的相关属性,绘制出开发者定制的图表。另外,开发者可以编辑图表的标题、轴刻度、图例等相关属性。 Matplotlib 库中包含 pyplot 模块,该模块用于绘制图形的状态机,为图形的绘制创建基本环境。创建画布后需要对图层进行基本绘制,开发者主要对子图层进行绘制,一般对于子图层习惯使用面向对象的基本方法进行绘制,可以将绘制图形分为三类简单的对象分别操作,三类图形分别对应 Axes 对象、 Artist 对象和 Axis 对象。 初心至善 匠心育人 5.1 Matplotlib的绘图流程 Axes 对象主要用来存储子图,在一块画布中可以有多组 Axes 对象,该对象限制了每幅图片的基本数据范围。 Artist 对象是众多对象的集合,包括开发者在 Axes 对象中绘制的文本、图形、注释。 Axis 对象主要是开发者限制数据范围,包括 2D 的横纵坐标的范围或者3D 数据的所有轴的范围,每一个 Axes 对象都有两个或者三个 Axis 对象。具体绘图流程如图所示。 初心至善 匠心育人 5.1 Matplotlib的绘图流程 图为绘图流程图,表为对应阶段常用的基本函数及相应说明。 在后续章节中将详细讲述相关函数的使用。 初心至善 匠心育人 5.2 Matplotlib 基本使用 初心至善 匠心育人 5.2 Matplotlib基本使用 在 5.1 节中学习了图形绘制的基本流程,本节将一步步实现图形的基本绘制。 初心至善 匠心育人 5.2.1 创建画布 在 Matplotlib 库中创建画布一般使用 figure ()函数,下面是 figure ()函数的定义。 igure ()函数的参数很多,但是在实际使用过程中一般只使用 figsize ,开发者可以根据开发需求设置参数。 figure ()函数参数具体如表所示。 初心至善 匠心育人 5.2.1 创建画布 初心至善 匠心育人 5.2.1 创建画布 figure ()函数有相应的返回值,返回值为创建的一个 figure 实例,具体代码如下。 通过上述代码可以看出,figure ()函数返回的参数为 Axes 对象的引用,需要注意的是,引用是系统分配的,每次的结果不一定相同。 初心至善 匠心育人 5.2.2 添加子图 5.2.1 节中主要讲述了使用 figure ()函数进行画布的创建,本节将继 5.2.1 节内容完善相应的代码,在 5.2.1 节代码的基础上进行相应的子图添加。在进行相应的绘图操作时,一般使用 add _ subplot ()函数进行相应的子图添加,相应的四种函数具体形式如下。 初心至善 匠心育人 5.2.2 添加子图 上述四种函数中,第二种最为常用,通过函数不能直接看出相应的参数,可以通过具体参数列表进行查看,add _ subplot ()函数参数具体如表所示。 初心至善 匠心育人 5.2.2 添加子图 除表中的参数外,该函数还可以接受其他参数, add _ subplot ()函数额外参数具体如表所示。 初心至善 匠心育人 5.2.2 添加子图 add _ subplot ()函数的返回值是一个子图对象,