python科学坐标系绘制分析_Python电子教案9-1-科学计算和可视化.ppt
要点 使用matplotlib.pyplot 子库绘制科学坐标图并适当标注。 要点 matplotlib 是提供数据绘图功能的第三方库，其pyplot 子库主要用于实现各种数据展示图形的绘制。 matplotlib.pyplot 库概述 matplotlib.pyplot 是matplotlib 的子库，引用方式如下： >>>import matplotlib.pyplot as plt 上述语句与import matplotlib.pyplot 一致，as 保留字与import 一起使用能够改变后续代码中库的命名空间，有助于提高代码可读性。简单说，在后续程序中，plt 将代替matplotlib.pyplot。 matplotlib.pyplot 库概述 为了正确显示中文字体，请用以下代码更改默认设置,其中'SimHei'表示黑体字。 matplotlib.pyplot 库概述 matplotlib 库由一系列有组织有隶属关系的对象构成，这对于基础绘图操作来说显得过于复杂。因此，matplotlib 提供了一套快捷命令式的绘图接口函数，即pyplot 子模块。pyplot 将绘图所需要的对象构建过程封装在函数中，对用户提供了更加友好的接口。pyplot 模块提供一批预定义的绘图函数，大多数函数可以从函数名辨别它的功能。 拓展：字体 字体是计算机显示字符的方式，均由人工设计，并采用字体库方式部署在计算机中。西文和中文字体都有很多种类，下表给出最常用的10 种中文字体及其英文表示，这些字体的英文表示在程序设计中十分常用，但需要注意，部分字体无法在matplotlib 库中使用。 拓展：字体 matplotlib.pyplot 库解析 plt 子库提供了一批操作和绘图函数，每个函数代表对图像进行的一个操作，比如创建绘图区域、添加标注或者修改坐标轴等。 这些函数采用plt.()形式调用，其中是具体函数名称。 plt 库的绘图区域函数 plt 库的绘图区域函数 使用figure()函数创建一个全局绘图区域，并且使它成为当前的绘图对象，figsize参数可以指定绘图区域的宽度和高度，单位为英寸。鉴于figure()函数参数较多，这里采用指定参数名称的方式输入参数。 >>> plt.figure(figsize=(8,4)) plt 库的绘图区域函数 subplot()都用于在全局绘图区域内创建子绘图区域，其参数表示将全局绘图区域分成nrows 行和ncols 列，并根据先行后列的计数方式在plot_number 位置生成一个坐标系，实例代码如下，三个参数关系如图10.3 所示。其中，全局绘图区域被风割成3x2 的网格，其中，在第4 个位置绘制了一个坐标系。 plt 库的绘图区域函数 plt 库的绘图区域函数 axes()默认创建一个subplot(111)坐标系，参数rec = [left,bottom,width,height]中四个变量的范围都为[0,1]，表示坐标系与全局绘图区域的关系；axisbg 指背景色，默认为white。 plt 库的读取和显示函数 plt 子库提供了一组读取和显示相关函数，用于在绘图区域中增加显示内容及读入数据，如下表所示，这些函数需要与其他函数搭配使用。 plt 库的读取和显示函数 plt 库的基础图表函数 plt 库的基础图表函数 plt 库的基础图表函数 plt 库的基础图表函数 plot()函数是用于绘制直线的最基础函数，调用方式很灵活，x 和y 可以是numpy计算出的数组，并用关键字参数指定各种属性。其中，label 表示设置标签并在图例(legend)中显示，color 表示曲线的颜色，linewidth 表示曲线的宽度。在字符串前后添加"$"符号，matplotlib 会使用其内置的latex 引擎绘制的数学公式。 微实例10.1 绘制基本的三角函数 微实例10.1 绘制基本的三角函数 plt 库的坐标轴 plt 库有两个坐标体系；图像坐标和数据坐标。图像坐标将图像所在区域左下角视为原点，将x 方向和y 方向长度设定为1。整体绘图区域有一个图像坐标，每个axes()和subplot()函数产生的子图也有属于自己的图像坐标。axes()函数参数rect 指当前产生的子区域相对于整个绘图区域的图像坐标。数据坐标以当前绘图区域的坐标轴为参考，显示每个数据点的相对位置，这与坐标系里面标记数据点一直。 plt 库的坐标轴设置函数 plt 库的坐标轴设置函数 plt 库的标签设置函数 plt 库的标签设置函数 微实例10.2 带标签的坐标系 微实例10.2 带标签的坐标系 plt 库的区域填充函数 plt 库提供了3 个区域填充函数，对绘图区域填充颜色 微实例10.3 带局部阴影的坐标系
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