Matplotlib是一个基于python的2D画图库,可以用python脚本方便的画出折线图,直方图,功率谱图,散点图等经常使用图表,并且语法简单。python
Python中经过matplotlib模块的pyplot子库来完成绘图。Matplotlib可用于建立高质量的图表和图形,也能够用于绘制和可视化结果。matplotlib是Python优秀的数据可视化第三方库,matplotlb.pyplot是绘制种类可视化图形的命令子库,至关于快捷方式 import matplotlib.pyplot as plt.数组
一、线形图dom
线性图是最基本的图表类型,经常使用于绘制连续的数据。经过绘制线形图,能够表现出数据的一种趋势变化。函数
Matplotlib的plot(X,Y)用来绘制线形图,在参数中传入X和Y的坐标便可。其中,X和Y轴坐标的数据格式能够是列表、数组和Series.工具
例1:坐标数据格式为series字体
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import pandas as pd data={'name':['Tom','Peter','Lucy','Max'], 'sex':['female','female','male','male'], 'math':[78,79,83,92], 'city':['北京','上海','广州','北京'] } df=pd.DataFrame(data) print(df) #DataFrame数据的行索引做为X轴,math列索引做为Y轴 plt.plot(df.index,df['math'],color='red',linestyle='-',linewidth=3,marker='D') #经过plot函数的color参数能够指定线条的颜色
linestyle参数能够指定线条的形状,spa
linewidth参数可指定线条的宽度,code
marker参数可对坐标点进行标记(默认状况下,坐标点是没有标记的),orm
结果: name sex math city #建立一个DataFrame数据 0 Tom female 78 北京 1 Peter female 79 上海 2 Lucy male 83 广州 3 Max male 92 北京 ,
注意: 颜色设置要放在线条和点的样式的前面 ,颜色、线条和点的样式能够放置于格式字符串。对象
如:plt.plot(df.index,df[‘math’],‘co-’)
运行结果以下:
2. 柱状图
2.1 绘制柱状图主要是使用matplotlib的 bar函数 :
bar函数的color参数能够设置柱状图的填充颜色,
alpha参数能够设置透明度,
例如:
import matplotlib.pyplot as plt data=[23,85,72,43,52] plt.bar([1,2,3,4,5],data,color='royalblue',alpha=0.7)
运行结果:
bottom参数用于设置柱状图的高度,以此绘制堆积柱状图;
width参数 用于设置柱状图的宽度, 以此能够绘制并列柱状图 。
grid函数用于绘制格网,经过对参数的个性化设置,能够绘制出个性的格网
例如:
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt data1=[23,85,72,43,52] data2=[42,35,21,16,9] width=0.3 plt.bar(np.arange(len(data1)),data1,color='royalblue',alpha=0.7,width=width) plt.bar(np.arange(len(data2))+width,data2,color='green',alpha=0.7,width=width) plt.grid(color='black',linstyle='--',linewidth=3,axis='y',alpha=0.6)
运行结果:
Bar函数的经过barh函数能够绘制水平柱状图
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt data1=[23,85,72,43,52] plt.barh(np.arange(len(data1)),data1,color='green',alpha=0.5)
如图所示:
2.2 刻度与标签:
现实中的柱状图的X轴是有刻度标签的,上述实例中未设置。在matplotlib中,
经过 xticks函数 设置图标的X轴的刻度和刻度标签, yticks函数 设置y轴的刻度和标签。
经过xlabel 和 ylabel 方法给X轴和Y轴添加标签,
经过title方法为图表添加标题
例如:
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt data1=[23,85,72,43,52] labels=['A','B','C','D','E'] plt.xticks(range(len(data1)),labels) #设置刻度和标签 plt.xlabel('Class') #plt.xlabel、ylabel、title方法分别给X轴和Y轴,图标题添加标签。 plt.ylabel('Amounts') plt.title('Example') #plt.bar(range(len(data1)),data) plt.bar(np.arange(len(data1)),data1,color='royalblue',alpha=0.7) plt.grid(color='black',linstyle='--',linewidth=3,axis='y',alpha=0.6)
运行结果:
图例是标识图表元素的重要工具, 在bar函数中传入label参数表示图例名称,经过legend函数便可绘制出图例。
data1=[23,85,72,43,52] data2=[42,35,21,16,9] width=0.3 plt.bar(np.arange(len(data1)),data1,width=width,label='one') plt.bar(np.arange(len(data2))+width,data2,width=width,label='two') plt.legend()
结果以下:
2.4 文本注解:
例如:在柱状图中加入文本数字,能够很清楚的知道每一个类别的数量。经过text函数能够在指定的坐标(x,y)上加入文本注释
data=[23,85,72,43,52] labels=['A','B','C','D','E'] plt.xticks(range(len(data)),labels) #设置刻度和标签 plt.xlabel('Class') plt.ylabel('Amounts') plt.title('Example') plt.bar(range(len(data)),data) for x,y in zip(range(len(data)),data): plt.text(x,y,y,ha='center',va='bottom') #文本注解 # 第一个参数是x轴坐标 # 第二个参数是y轴坐标 # 第三个参数是要显式的内容
3.散点图:
Matpltlib中 scatter函数能够用来绘制散点图,传入X和Y轴坐标。Scatter(X,Y)
利用Numpy建立一组随机数
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt X=np.random.randn(100) Y=np.random.randn(100) plt.scatter(X,Y,color='red',marker='D')
散点图:
4. 直方图
matplotlib的 hist()函数 用来绘制直方图。
直方图与条形图的区别:
直方图是用面积表示各频数的多少,矩形的高度表示每一组的频数或频率,宽度则表示各组的组距,所以其宽度与高度均有意义;
条形图(柱状图)是用条形的长度表示各种频数的多少,其宽度是固定的。
因为分组数据具备连续性,直方图的各矩形一般是连续排列,而条形图是分开排列;条形图主要是用于展现分类数据,而直方图则主要用于展现数据型数据。
x=np.random.normal(size=100) plt.hist(x,bins=30)
5. 自定义设置
Matplotlib的图像位于Figure对象中,实际上就是建立了一个空的图像窗口。可经过figure函数能够建立一个新的Figure,用于绘制图表
fig=plt.figure(figsize=(10,6)) #figsize参数能够设置图表(整个图)的长宽比
ax1=fig.add_subplot(2,2,1) #不能经过空figure绘图,必须用add_subplot()建立一个或者多个子subplot绘图区才能绘图
意思是:绘制2*2两行两列共4个子subplot图像
ax2=fig.add_subplot(2,2,2) # 在建立Figure对象过程当中,经过add_subplot函数建立子图,用于绘制图形
ax3=fig.add_subplot(2,2,3)
years=[1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010]
gdp=[300.2,543.3,1075.9,2862.5,5979.6,10289.7,14958.3]
ax1.scatter(years,gdp) #选用不一样的ax变量,则能够在对应的subplot子图中绘图(散点图、线形图、柱状图)
ax2.plot(years,gdp)
ax3.bar(years,gdp)
plt.subplots能够轻松的建立子图,而axes的索引类型相似于二维数组,这样就能够对指定的子图进行绘制。Subplot函数中有3个参数:垂直绘图的数量、水平绘图的数量以及表示绘图位置的索引(基于行进行计算)
fig,axes=plt.subplots(2,2,figsize=(10,6)) axes[1,0].plot(years,gdp) axes[0,0].scatter(years,gdp) axes[0,1].bar(years,gdp) axes[1,1].hist(years,gdp)
注意:当没有设置figsize时,建立多子图会显得拥挤。经过 plt…subplot_adjust方法能够设置子图的间距修改子图之间的间距(增长额外的空间以调整两个子图之间的距离)
subplots__adjust(left=None,bottom=None,right=None,top=None,wspace=None,hspace=None) ,其中前4个参数用于设置subplot子图的外围边距,wspace和hapace参数设置用于设置subplot子图间的边距。
fig,axes=plt.subplots(2,2) #未设置figsize时,默认状况下,各sudplot子图间都会留有必定的间距。
years=[1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010] gdp=[300.2,543.3,1075.9,2862.5,5979.6,10289.7,14958.3] fig,axes=plt.subplots(2,2) plt.subplots_adjust(wspace=0.3,hspace=0.3) axes[1,0].plot(years,gdp) axes[0,0].scatter(years,gdp) axes[0,1].bar(years,gdp) axes[1,1].hist(years,gdp)
6. 样式与字体:
Matplotlib自带了一些样式供用户使用,如 经常使用的ggplot样式,经过 plt.style.use(‘ggplot’) 函数便可调用该样式绘图。 **
Matplotlib默认为英文字体,若是绘制中出现汉字就会乱码,所以须要指定matplotlib的默认字体,这样就能够解决乱码的问题,
plt.rcParams[‘font.sans-serif’]=[‘simhei’] #指定默认字体
plt.rcParams[‘axes.unicode_minus’]=False #解决保存图像时负号‘-’显示为方块的问题