Matplotlib快速绘图

Matplotlib

matplotlib 是python最著名的绘图库，它提供了一整套和matlab相似的命令API，十分适合交互式地行制图。而且也可以方便地将它作为绘图控件，嵌入GUI应用程序中。

优势

作为python上最有名气的绘图库:

• Matlab的语法
  

• python语言

• latex的画图质量

• 可以使用内嵌的latex引擎绘制的数学公式

快速绘图

matplotlib实际上是一套面向对象的绘图库，它所绘制的图表中的每个绘图元素，例如线条Line2D、文字Text、刻度等在内存中都有一个对象与之对应。

*为了方便快速绘图matplotlib通过pyplot模块提供了一套和MATLAB类似的绘图API，将众多绘图对象所构成的复杂结构隐藏在这套API内部。我们只需要调用pyplot模块所提供的函数就可以实现快速绘图以及设置图表的各种细节。*pyplot模块虽然用法简单，但不适合在较大的应用程序中使用。

为了将面向对象的绘图库包装成只使用函数的调用接口，pyplot模块的内部保存了当前图表以及当前子图等信息。当前的图表和子图可以使用plt.gcf()和plt.gca()获得，分别表示“Get Current Figure”和“Get Current Axes”。在pyplot模块中，许多函数都是对当前的Figure或Axes对象进行处理

plt.plot()实际上会通过plt.gca()获得当前的Axes对象ax，然后再调用ax.plot()方法实现真正的绘图

柱状图

横向

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcdefaults()
import numpy as np

people = ('James', 'Durant', 'Kobe', 'Wade', 'Curry','Magic','Hardan')
y_pos = np.arange(len(people))
performance = 3 + 10 * np.random.rand(len(people)) #随机产生len(people)个 [0,1）的数
error = np.random.rand(len(people))

plt.barh(y_pos, performance, xerr=error, align='center', alpha=0.4)#这里是产生横向柱状图 barh h--horizontal
plt.yticks(y_pos, people)
plt.xlabel('Performance')
plt.title('How efficient do you want to go today?')
plt.savefig("barh.png",format="png")

纵向

people = ('James', 'Durant', 'Kobe', 'Wade', 'Curry','Magic','Hardan')
x_pos = np.arange(len(people))
performance = 5 + 10 * np.random.rand(len(people)) #随机产生len(people)个 [0,1）的数
error = np.random.rand(len(people))/4

plt.bar(x_pos, performance, xerr=error, align='center', alpha=0.4)
plt.xticks(x_pos, people)
plt.ylabel('Performance')
plt.title('How efficient do you want to go today?')
plt.savefig("bar.png",format="png")

解析

plt.rcdefaults()

恢复 rc 的默认设置

---

barh()

• 主要功能

：做一个横向条形图，横向条的矩形大小为: left, left + width, bottom, bottom + height

bar()

• 主要功能

：做一个纵向条形图，纵向条的矩形大小为: left, left + width, bottom, bottom + height

• 参数

：barh ( bottom , width , height =0.8, left =0, ** kwargs )

：bar ( bottom , width , height =0.8, left =0, ** kwargs )

• 返回类型

：一个 class 类别，matplotlib.patches.Rectangle实例

• 参数说明
  ：

  1. bottom: Bars 的垂直位置的底部边缘

  2. width: Bars 的长度

• 可选参数：

  1. height: bars 的高度

  2. left: bars 左边缘 x 轴坐标值

  3. color: bars 颜色

  4. edgecolor: bars 边缘颜色

  5. linewidth: bar 边缘宽度;None 表示默认宽度;0 表示不 i 绘制边缘

  6. xerr: 若不为 None,将在 bar 图上生成 errobars

  7. yerr: 若不为 None,将在 bar 图上生成 errobars

  8. ecolor: 指定 errorbar 颜色

  9. capsize: 指定 errorbar 的顶部(cap)长度

  10. align: edge (默认) | center:edge以底部为准对齐;center以 y 轴作为中心

  11. log: [False|True] False (默认),若为 True,使用 log 坐标

图形填充

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 1)
y = np.sin(3 * np.pi * x) * np.exp(-7 * x)

plt.fill(x, y, 'c')
plt.grid(True)
plt.savefig("fill.png",format="png")

Tip： grid 表示是否显示图轴网格。函数原型 matplotlib.pyplot.grid(b=None, which=’major’, axis=’both’, **kwargs)

• 调用形式：

grid(self, b=None, which=’major’, axis=’both’, **kwargs)

• 主要参数：

b： [True|False]或者是布尔数组、或[‘on’,‘off’] 表示网格是否开启

which： [major(默认)|minor|both] 选择主、次网格开启方式

axis： [both(默认)|x|y] 选择使用网格的数轴

x = np.linspace(0, 3 * np.pi, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.sin(3 * x)
plt.fill(x, y1, 'b', x, y2, 'c', alpha=0.7)
plt.savefig("features.png",format="png")

Tip：

alpha 表示透明度，0表示全透明，1表示完全不透明。