在很多時(shí)候,我們需要使用python來(lái)繪制一些統(tǒng)計(jì)圖或者其他圖(這樣的需求在數(shù)據(jù)分析方面很常見,所以python數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)分析必須掌握的),這時(shí)候我們就需要一些第三方庫(kù)來(lái)讓自己的繪圖工作更加輕松,有這么一個(gè)庫(kù)在這個(gè)方面是非常出名的,那就是matplotlib庫(kù)。那么怎么使用python的matplotlib庫(kù)繪圖呢?接下來(lái)的這篇文章告訴你。
一、前言
python的matplotlib庫(kù)很強(qiáng)大可以繪制各種類型的圖像。首先要裝一些基礎(chǔ)的庫(kù),如numpy,matplotlib或是pandas。
二、基礎(chǔ)命令
首先介紹繪圖時(shí)常用的基礎(chǔ)命令:
1.plt.plot(x,y)即為繪圖命令。①基礎(chǔ)畫圖:
plt.plot(x, y)
②設(shè)置顏色:
color屬性如果沒有特別要求的話可以不手動(dòng)設(shè)置顏色,如果要在一張圖上畫不同的線時(shí),會(huì)自動(dòng)分配顏色。也可以使用ax.plot效果相同。
plt.plot(x, y, color = 'red')
③設(shè)置線型:
lineStyle屬性可以選擇'-', ‘–', ‘-.', ‘:', ‘None', ' ', ‘', ‘solid', ‘dashed', ‘dashdot', 'dotted'這些類型的。
plt.plot(x, y, lineStyle = 'dashdot')
④設(shè)置標(biāo)注類型:
marker屬性有不同的marker可以選擇,比如'o','*',‘x'。
⑤設(shè)置圖例:
label屬性。
plt.plot(x, y ,marker='o',label='語(yǔ)文成績(jī)')
plt.plot(x, y ,marker='*',label='數(shù)學(xué)成績(jī)')
plt.plot(x, y ,marker='x',label='英語(yǔ)成績(jī)')
只是這樣圖例是不會(huì)顯示的,還需要加上loc是位置設(shè)置,具體見后面講解。
plt.legend(loc='upper left')
三、正常顯示中文:
①windows系統(tǒng):
plt.rcParams['font.family'] = ['sans-serif']
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
mac系統(tǒng):這里是這樣設(shè)置的,也可以設(shè)置為其他中文字體。
plt.rcParams["font.family"] = 'Arial Unicode MS'
②正常顯示符號(hào):
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
四、設(shè)置圖樣或子圖
①如果只畫一張圖的話可以,figsize設(shè)置的是x軸和y軸方向圖片大小的比例。這里要設(shè)置好否則可能會(huì)出現(xiàn)圖片顯示不完全的情況,如果通過(guò)savefig命令保存的話,也是按照這個(gè)比例來(lái)保存的圖片。
f = plt.figure(figsize=(8,6))
或是,雖然是通過(guò)subplots命令,可是不指定nrows和ncols默認(rèn)只有一個(gè)子圖。
f, ax = plt.subplots(figsize=(8,6))
ax表示的是當(dāng)前坐標(biāo)軸。
ax = plt.gca()
如果有多個(gè)子圖的話:nrows為行,ncols為列,figsize為圖片的尺寸。
f, ax = plt.subplots(nrows=2,ncols=1,figsize=(8,6),facecolor='white')
或是
fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(2,1,1)
ax2 = fig.add_subplot(2,1,2)
ax1.plot(x,y)
ax2.plot(x,z)
或是
ax1 = plt.subplot(2,1,1)
ax2 = plt.subplot(2,1,2)
ax1.plot(x,y)
ax2.plot(x,z)
其他屬性:第一個(gè)屬性標(biāo)記的是窗口的名稱,dpi設(shè)置的分辨率。
f = plt.figure('成績(jī)窗口',figsize=(8,6),facecolor='white',dpi=100)
②設(shè)置圖片背景色:
f = plt.figure(figsize=(8,6),facecolor='blue')
如果要設(shè)置圖片前景色,要用
ax.set(facecolor='white')
五、設(shè)置x軸或y軸相關(guān)屬性:
①設(shè)置x軸的刻度:需要指定標(biāo)注的位置,標(biāo)注的具體值,可以通過(guò)fontsize指定大小。
x = [0,2,4,6,8]
x_label = ['第一學(xué)期','第二學(xué)期','第三學(xué)期','第四學(xué)期','第五學(xué)期']
plt.xticks(x, x_label,fontsize=13)
這里的xticks支持latex,
x_label = [r'$e^x,r'$x_1^2,r'$lambda,r'$frac{1}{2},r'$pi]
有時(shí)候可能標(biāo)注的值很多,我們想把x軸的刻度豎著顯示:只需要在x_label中要換行的地方加上' ‘換行符即可。
x = [0,2,4,6,8]
x_label = ['第
一
學(xué)
期','第二
學(xué)期','第
三
學(xué)
期','第四
學(xué)期','第五
學(xué)期']
plt.xticks(x, x_label,fontsize=13)#這有一張圖
②設(shè)置x軸的標(biāo)簽:這兩條命令是一樣的作用。
plt.xlabel(u"學(xué)期")
ax.set_xlabel(u"學(xué)期")#設(shè)置x軸的標(biāo)簽值
xlabel同樣支持latex
plt.xlabel(u"$x^2$")
③設(shè)置x軸的范圍:這兩條命令也是一樣的作用。一般不需要人為指定范圍,程序會(huì)根據(jù)輸入的最大值和最小值自動(dòng)確定一個(gè)范圍。
plt.xlim(0,100)
ax.set_xlim(0,100)
設(shè)置y軸的相關(guān)屬性和x軸的相關(guān)屬性方法是一樣的,只需要把x替換成y即可。
六、設(shè)置標(biāo)題:
fontsize為大小,fontweight指定加粗。下面兩條命令作用相同。
plt.title('小明第一至第四學(xué)期成績(jī)變化折線圖',fontsize=18,fontweight='bold')
ax.set_title('小明第一至第四學(xué)期成績(jī)變化折線圖',fontsize=18,fontweight='bold')
這里程序會(huì)自動(dòng)將標(biāo)題放在一個(gè)合適的位置,當(dāng)然也難免出現(xiàn)title不是我們想要的位置的情況,這是可以通過(guò)指定x或是y屬性,來(lái)設(shè)置title的位置。正常范圍是[0,1]可以設(shè)置負(fù)零點(diǎn)幾或是一點(diǎn)幾,需要多嘗試,如果設(shè)置超出圖片范圍會(huì)看不到title的。比如這里我設(shè)置y=-0.1,可以看到title到下面去了。
plt.title('小明第一至第四學(xué)期成績(jī)變化折線圖',fontsize=18,fontweight='bold',y=-0.1)
七、設(shè)置圖例:
法一:在畫圖的時(shí)候做好標(biāo)注。
plt.plot(x, y[0,:],marker='o',label='語(yǔ)文成績(jī)')
plt.plot(x, y[1,:],marker='*',label='數(shù)學(xué)成績(jī)')
plt.plot(x, y[2,:],marker='x',label='英語(yǔ)成績(jī)')
plt.legend(loc='upper left')
法二:不寫在plot中,統(tǒng)一寫在legend中??梢灾付▽?duì)應(yīng)曲線,這里的曲線定義后一定要加',',否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
a,=plt.plot(x, y[0,:],marker='o')
b,=plt.plot(x, y[1,:],marker='*')
c,=plt.plot(x, y[2,:],marker='x')
plt.legend((a,b,c),('語(yǔ)文成績(jī)','數(shù)學(xué)成績(jī)','英語(yǔ)成績(jī)'),loc='upper left')
或是不指定對(duì)應(yīng)曲線,
plt.legend(('語(yǔ)文成績(jī)','數(shù)學(xué)成績(jī)','英語(yǔ)成績(jī)'),loc='upper left')
不指定對(duì)應(yīng)曲線的方式不推薦,有時(shí)候并不想給每個(gè)曲線都加圖例,不加圖例的曲線可以不寫label屬性。而該方式會(huì)按plot的順序,加圖例,不會(huì)跳過(guò)不想加圖例的曲線,除非是最后的曲線,不寫就不會(huì)加。legend的命令只能通過(guò)plt設(shè)置,如果有多個(gè)子圖的話,
ax = plt.subplot(2,1,1)
這樣對(duì)plt操作就可以對(duì)子圖操作。
八、進(jìn)行標(biāo)注:
標(biāo)注的話需要寫循環(huán),一個(gè)個(gè)標(biāo)注,不能這樣寫plt.text(x,y,"%s"%str(y)),不會(huì)一次標(biāo)注一堆。fontsize是設(shè)置標(biāo)注的字體。用ax是一樣的。
for i in range(len(x)):
plt.text(x[i],y[i],"%s"%str(y[i]), fontsize=12)
#ax.text(x[i],y[i],"%s"%str(y[i]), fontsize=12)
經(jīng)常出現(xiàn)legend把圖片內(nèi)容給擋住了的情況,這里也可以指定legend的位置。
可以通過(guò)bbox_to_anchor屬性來(lái)調(diào)整legend的位置。
plt.legend(bbox_to_anchor=(1.05, 1), loc=2)
圖例還有許多其他的屬性,
九、保存圖片:
plt.savefig('小明成績(jī)變化圖.png')
十、顯示圖片:
plt.show()
十一、刪除邊框:
這里有四個(gè)方向,可以選擇刪除哪一個(gè)方向的邊框。
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax.spines['top'].set_visible(False)
ax.spines['bottom'].set_visible(False)
ax.spines['left'].set_visible(False)
十二、顯示/不顯示網(wǎng)格:
ax.grid(True)
ax.grid(False)
小結(jié)
到此這篇關(guān)于怎么使用python的matpoltlib庫(kù)繪圖的文章就介紹到這了,更多python相關(guān)知識(shí)和matplotlib庫(kù)學(xué)習(xí)內(nèi)容請(qǐng)搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章。