Matplotlib简介和pyplot的简单使用

最近要花一些图，本来是打算用matlab的，但是matlab有时候莫名其妙的挂掉，忍受不了，便找到了matplotlib。我熟悉并且喜欢Python，所以matplotlib替代了matlab。

使用了几天，感觉还好，不过觉得文档不够全，网页版的有些链接打不开，pdf版本内容也就那么多，很多想找的内容都找不到，于是去看源码。下面整理一些使用心得。主要是用到matplotlib里面的pyplot和与其相关的。
先看简单的，画一张简单的函数曲线图，

#导入pyplot，文档里面的例子通常将其别名为plt
import matplotlib.pyplot as plt
#创建一幅图
plt.figure()
#画出曲线
plt.plot(x,y)
#显示
plt.show()

通常，除了要把曲线显示出来，还会有其他的要求，比如坐标轴的标注，图的大小，标题，图例，画多条曲线在一张图里，画多张子图在一张图里，类似与matlab里面的subplot，等。下面一点一点的介绍。

首先看plt.figure()，这个是创建一幅图，可以没有参数，但是，也可以有参数，可以直接看源码的参数说明，
figsize=(width,height) #这个指定图的大小，单位好像是inch，
dpi # dot per inch，像素密度，是不是就是类似于iphone显示屏的ppi，视网膜屏的ppi要求在，326ppi,在960x640的3.5寸屏上。
还有其他参数。

这里是用plt调用figure(),没有保存其返回值，这个函数是有返回值的，返回一个什么什么Figure对象，

再看plt.plot(x,y)，这个将数据画成曲线，显示，x就对应横坐标，y对应纵坐标，x，y都是一个一维的list，这个是很好理解的。
plot除了需要x,y这两个参数，还可以有其他参数，比如，指定线的样式，可以是虚线，点线，还有颜色，线的宽度，这些可以使用关键字参数指定。还有一个，这里可以指定label，这个label可以用来作图例的文字。

最后是plt.show()，这个就是把图像显示出来，好像没什么好说的。

关于标注和标题
由于只是一幅图，比较好指定，plt.xlabel(text),plt.ylabel(text),plt.title(text)，还可以制定字体大小，使用关键字参数fontsize=16，补充一点就是公式的输入，它支持latex格式的公式输入，就是两个$中间写latex的公式，保证字符串是raw格式，这个还是很好用的。有一个在线的latex公式编辑测试，很好用的，给出链接，http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php

关于坐标轴范围，
通过plt.axis([xmin xmax ymin ymax]指定，

关于网格，plt.grid(True)，就可以显示网格。

关于图例，如果在画曲线的时候制定了label，那么图例也是很简单的，plt.legend()就可以了。在matplotlib里面。有专门的一个legend的类，还很复杂的，暂时不深究了。

关于画多条曲线，在matlab里面要使用hold on，这个好像不需要，直接继续plt.plot(x,y)就可以了。
下面看个完整的例子。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f1(t):
    return np.exp(-t)*np.cos(2*np.pi*t)

def f2(t):
    return np.sin(2*np.pi*t)*np.cos(3*np.pi*t)

t = np.arange(0.0,5.0,0.02)


plt.figure()
plt.plot(t,f1(t),"g-",label="$f(t)=e^{-t} \cdot \cos (2 \pi t)$")
plt.plot(t,f2(t),"r-.",label="$g(t)=\sin (2 \pi t) \cos (3 \pi t)$",linewidth=2)

plt.axis([0.0,5.01,-1.0,1.5])
plt.xlabel("t")
plt.ylabel("v")
plt.title("a simple example")

plt.grid(True)
plt.legend()
plt.show()

画图结果如下，

这只是很简单的一种情况，其他的情况，比如两个y轴，多个子图，子图的标题，不标准的子图布局，等，见后面的更新。