Python 数据科学 Matplotlib图库详解

 更新时间:2021年07月07日 09:47:49   作者:Shinnosuck  
Matplotlib 是 Python 的二维绘图库,用于生成符合出版质量或跨平台交互环境的各类图形。今天通过本文给大家分享Python 数据科学 Matplotlib的相关知识,感兴趣的朋友一起看看吧

Matplotlib 是 Python 的二维绘图库,用于生成符合出版质量或跨平台交互环境的各类图形。

图形解析与工作流

图形解析 

工作流

Matplotlib 绘图的基本步骤:
1  准备数据

2  创建图形

3 绘图

4 自定义设置

5 保存图形

6 显示图形

import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4] # step1
y = [10,20,25,30]
fig = plt.figure() # step2
ax = fig.add_subplot(111) # step3
ax.plot(x, y, color='lightblue', linewidth=3) # step3\4
ax.scatter([2,4,6], 
            [5,15,25], 
            color='darkgreen', 
            marker='^')
ax.set_xlim(1, 6.5)
plt.savefig('foo.png') # step5
plt.show() # step6

 

准备数据

一维数据

import numpy as np
 
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.cos(x) 
z = np.sin(x)

二维数据或图片

data = 2 * np.random.random((10, 10))
data2 = 3 * np.random.random((10, 10))
Y, X = np.mgrid[-3:3:100j, -3:3:100j]
U = -1 - X**2 + Y
V = 1 + X - Y**2
from matplotlib.cbook import get_sample_data
img = np.load('E:/anaconda3/envs/torch/Lib/site-packages/matplotlib/mpl-data/aapl.npz')

绘制图形

import matplotlib.pyplot as plt

画布

fig = plt.figure()
fig2 = plt.figure(figsize=plt.figaspect(2.0))

坐标轴

图形是以坐标轴为核心绘制的,大多数情况下,子图就可以满足需求。子图是栅格系统的坐标轴。

fig.add_axes()
ax1 = fig.add_subplot(221) # row-col-num
ax3 = fig.add_subplot(212) 
fig3, axes = plt.subplots(nrows=2,ncols=2)
fig4, axes2 = plt.subplots(ncols=3)

绘图例程

一维数据

fig, ax = plt.subplots()
lines = ax.plot(x,y) # 用线或标记连接点
ax.scatter(x,y) # 缩放或着色未连接的点
axes[0,0].bar([1,2,3],[3,4,5]) # 绘制等宽纵向矩形
axes[1,0].barh([0.5,1,2.5],[0,1,2]) # 绘制等高横向矩形
axes[1,1].axhline(0.45) # 绘制与轴平行的横线
axes[0,1].axvline(0.65) # 绘制与轴垂直的竖线
ax.fill(x,y,color='blue') # 绘制填充多边形
ax.fill_between(x,y,color='yellow') # 填充y值和0之间

二维数据或图片

import matplotlib.image as imgplt
img = imgplt.imread('C:/Users/Administrator/Desktop/timg.jpg')
 
fig, ax = plt.subplots()
im = ax.imshow(img, cmap='gist_earth', interpolation='nearest', vmin=-200, vmax=200)# 色彩表或RGB数组
 
axes2[0].pcolor(data2) # 二维数组伪彩色图
axes2[0].pcolormesh(data) # 二维数组等高线伪彩色图
CS = plt.contour(Y,X,U) # 等高线图
axes2[2].contourf(data)     
axes2[2]= ax.clabel(CS) # 等高线图标签

向量场

axes[0,1].arrow(0,0,0.5,0.5) # 为坐标轴添加箭头
axes[1,1].quiver(y,z) # 二维箭头
axes[0,1].streamplot(X,Y,U,V) # 二维箭头

数据分布

ax1.hist(y) # 直方图
ax3.boxplot(y) # 箱形图
ax3.violinplot(z) # 小提琴图

自定义图形 颜色、色条与色彩表

plt.plot(x, x, x, x**2, x, x**3)
ax.plot(x, y, alpha = 0.4)
ax.plot(x, y, c='k')
fig.colorbar(im, orientation='horizontal')
im = ax.imshow(img,                  
                cmap='seismic')

标记

fig, ax = plt.subplots()
ax.scatter(x,y,marker=".")
ax.plot(x,y,marker="o")

线型

plt.plot(x,y,linewidth=4.0)
plt.plot(x,y,ls='solid') 
plt.plot(x,y,ls='--')
plt.plot(x,y,'--',x**2,y**2,'-.')
plt.setp(lines,color='r',linewidth=4.0)

文本与标注

ax.text(1, 
        -2.1,
        'Example Graph',
        style='italic')
ax.annotate("Sine",
            xy=(8, 0), 
            xycoords='data',
            xytext=(10.5, 0), 
            textcoords='data',
            arrowprops=dict(arrowstyle="->",
            connectionstyle="arc3"),)

数学符号

plt.title(r'$sigma_i=15$', fontsize=20)

尺寸限制、图例和布局

尺寸限制与自动调整

ax.margins(x=0.0,y=0.1) # 添加内边距
ax.axis('equal') # 将图形纵横比设置为1
ax.set(xlim=[0,10.5],ylim=[-1.5,1.5]) # 设置x轴与y轴的限
ax.set_xlim(0,10.5)

图例

ax.set(title='An Example Axes',
       ylabel='Y-Axis',  
       xlabel='X-Axis') # 设置标题与x、y轴的标签
ax.legend(loc='best') # 自动选择最佳的图例位置

标记

ax.xaxis.set(ticks=range(1,5),
            ticklabels=[3,100,-12,"foo"]) # 手动设置X轴刻度
ax.tick_params(axis='y',                     
                direction='inout', 
                length=10) # 设置Y轴长度与方向

子图间距

fig3.subplots_adjust(wspace=0.5,
                    hspace=0.3,
                    left=0.125, 
                    right=0.9, 
                    top=0.9, 
                    bottom=0.1)
fig.tight_layout() # 设置画布的子图布局

坐标轴边线

ax1.spines['top'].set_visible(False) # 隐藏顶部坐标轴线
ax1.spines['bottom'].set_position(('outward',10)) # 设置底部边线的位置为outward

保存

#保存画布
plt.savefig('foo.png')
# 保存透明画布
plt.savefig('foo.png', transparent=True)

显示图形

plt.show()

关闭与清除

plt.cla() # 清除坐标轴
plt.clf() #  清除画布
plt.close() # 关闭窗口

以上就是Python 数据科学 Matplotlib的详细内容,更多关于Python 数据科学 Matplotlib的资料请关注脚本之家其它相关文章!

相关文章

  • Pygame浅析动画精灵和碰撞检测实现方法

    Pygame浅析动画精灵和碰撞检测实现方法

    这篇文章主要介绍了利用pygame完成动画精灵和碰撞检测,代码详细,内容丰富,对于想要学习pygame的朋友来讲是一个不错的练习,需要的朋友可以参考下
    2023-01-01
  • Python编程实现数学运算求一元二次方程的实根算法示例

    Python编程实现数学运算求一元二次方程的实根算法示例

    这篇文章主要介绍了Python编程实现数学运算求一元二次方程的实根算法,涉及Python数学运算求解方程的相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
    2017-04-04
  • python selenium操作cookie的实现

    python selenium操作cookie的实现

    这篇文章主要介绍了python selenium操作cookie的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-03-03
  • Python通过Django实现用户注册和邮箱验证功能代码

    Python通过Django实现用户注册和邮箱验证功能代码

    这篇文章主要介绍了Python通过Django实现用户注册和邮箱验证功能代码,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。
    2017-12-12
  • Python3.6 之后字典是有序的?

    Python3.6 之后字典是有序的?

    字典数据是有序的, 但是这个序不是由外部控制, 而是内部字典定位机制的序 所以对外来讲, 数据本身是无序的 你每次遍历的顺序一样, 是因为枚举结果是按内部排序输出 而无序则表示在你无法从外部控制最终的输出顺序,下面我们来学习Python字典有序性的相关资料又当怎样吧
    2021-12-12
  • Python3 xml.etree.ElementTree支持的XPath语法详解

    Python3 xml.etree.ElementTree支持的XPath语法详解

    这篇文章主要介绍了Python3 xml.etree.ElementTree支持的XPath语法详解,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-03-03
  • Python算法模块之hashlib模块详解

    Python算法模块之hashlib模块详解

    这篇文章主要介绍了Python算法模块之hashlib模块详解,hash是一种算法,不同的hash算法只是复杂度不一样,该算法接受传入的内容,经过运算得到一串hash值,本文提供了部分实例代码方便理解,需要的朋友可以参考下
    2023-08-08
  • Python利用pandas进行数据合并详解

    Python利用pandas进行数据合并详解

    当使用Python中的pandas库时,merge函数是用于合并(或连接)两个数据框(DataFrame)的重要工具。它类似于SQL中的JOIN操作,下面我们就来看看它的具体操作吧
    2023-11-11
  • 一步步解析Python斗牛游戏的概率

    一步步解析Python斗牛游戏的概率

    这篇文章主要带着大家一步步解析Python斗牛游戏的概率,计算出斗牛游戏的概率,感兴趣的朋友可以参考一下
    2016-02-02
  • Python Playwright 文本框操作技巧

    Python Playwright 文本框操作技巧

    这篇文章主要介绍了Python Playwright 文本框操作技巧,包括如何获得文本框的值,以及向文本框中添加单行和多行文本,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2023-05-05

最新评论