数据分析之matplotlib

一，介绍

Matplotlib是一个Python 绘图库，可以生成各种硬拷贝格式和跨平台交互式环境的出版物质量数据。Matplotlib可用于Python脚本，Python和IPython shell，Jupyter笔记本，Web应用程序服务器和四个图形用户界面工具包。

Matplotlib试图让简单易事的事情成为可能。您只需几行代码即可生成绘图，直方图，功率谱，条形图，错误图，散点图等。有关示例，请参阅示例图和缩略图库。

对于简单的绘图，pyplot模块提供类似MATLAB的界面，特别是与IPython结合使用时。对于高级用户，您可以通过面向对象的界面或通过MATLAB用户熟悉的一组函数完全控制线型，字体属性，轴属性等。

二，基本使用

1，安装

使用jupyter notebook即可

导包：

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from pandas import Series,DataFrame

from pylab import mpl
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['FangSong'] # 指定默认字体
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 解决保存图像是负号'-'显示为方块的问题

%matplotlib inline

2，包含单条曲线的图

注意：y,x轴的值必须为数字

x = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
y = [10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]

plt.plot(x,y)

3，包含多个曲线的图

4，将多个曲线图绘制在一个table区域中：对象形式创建表图

5，网格线 plt.grid(XXX)

参数：

- axis  轴向
- color:支持十六进制颜色
- linestyle: --  -.  :  线的格式
- alpha  透明度

6，坐标轴界限

设置画布比例：plt.figure(figsize=(a,b)) a:x刻度比例 b：y刻度比例（2:1）表示x刻度显示为y刻度显示的2倍

7，坐标轴标签

s 标签内容
color 标签颜色
fontsize 字体大小
rotation 旋转角度

8，图例

legend方法

两种传参方法：

分别在plot函数中增加label参数,再调用plt.legend()方法显示
直接在legend方法中传入字符串列表

legend的参数

- loc参数

loc参数用于设置图例标签的位置，一般在legend函数内
matplotlib已经预定义好几种数字表示的位置

loc的可选值：

9，保存图片

使用figure对象的savefig函数来保存图片

fig = plt.figure()---必须放置在绘图操作之前

figure.savefig的参数选项

filename
含有文件路径的字符串或Python的文件型对象。图像格式由文件扩展名推断得出，例如，.pdf推断出PDF，.png推断出PNG （“png”、“pdf”、“svg”、“ps”、“eps”……）
dpi
图像分辨率（每英寸点数），默认为100
facecolor ，打开保存图片查看图像的背景色，默认为“w”（白色）

10，设置plot的风格和样式

plot语句中支持除X,Y以外的参数，以字符串形式存在，来控制颜色、线型、点型等要素，语法形式为：
plt.plot(X, Y, 'format', ...)

颜色

参数color或c

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三、2D图形

1，直方图

是一个特殊的柱状图，又叫做密度图。

【直方图的参数只有一个x！！！不像条形图需要传入x,y】

plt.hist()的参数

bins
直方图的柱数，可选项，默认为10
color
指定直方图的颜色。可以是单一颜色值或颜色的序列。如果指定了多个数据集合,例如DataFrame对象，颜色序列将会设置为相同的顺序。如果未指定，将会使用一个默认的线条颜色
orientation
通过设置orientation为horizontal创建水平直方图。默认值为vertical

返回值：

1: 直方图向量，是否归一化由参数normed设定

2: 返回各个bin的区间范围

3: 返回每个bin里面包含的数据，是一个list

2，条形图

plt.bar()

参数：第一个参数是索引。第二个参数是数据值。第三个参数是条形的宽度

-【条形图有两个参数x,y】

width 纵向设置条形宽度
height 横向设置条形高度

bar()、barh()

3，饼图

饼图也只有一个参数x

pie()
饼图适合展示各部分占总体的比例，条形图适合比较各部分的大小

饼图阴影、分裂等属性设置

#  labels参数设置每一块的标签；

#  labeldistance参数设置标签距离圆心的距离（比例值）

#  autopct参数设置比例值小数保留位(%.3f%%)；

#  pctdistance参数设置比例值文字距离圆心的距离

#  explode参数设置每一块顶点距圆心的长度（比例值,列表）；

#  colors参数设置每一块的颜色（列表）；

#  shadow参数为布尔值，设置是否绘制阴影

#  startangle参数设置饼图起始角度