matplotlib 文档:Pyplot tutorial
Pyplot tutorial
对pyplot 接口的介绍
简介
matplotlib.pyplot 是一堆函数的集成,让matplotlib 像MATLAB 一样使用。创建画布,画线,装饰啥的。
但是 pyplot API 没有面向对象的API 灵活。
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,2,3,4]) # 生成一个可视化的图是非常容易的
plt.ylabel('some data')
plt.show()# 注意一下坐标轴,当只传入一个列表或数组,matplotlib就认为这是y 值得序列,然后自动生成x 的值。
# 生成的x 的值是从0开始的,所以 y 1-4 x 0-3
plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])
格式化绘图
除了 x,y 两个参数,还有格式化字符串这个参数,来表示颜色和绘制的线的种类。默认是 ‘b-’ ,蓝色的实线。更多格式,,这些函数的参数也太多了。。。
plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16], 'ro') # 红点
plt.axis([0, 6, 0, 20]) # 这个函数指定了两个坐标的可视化范围
plt.show()import numpy as np
t = np.arange(0., 5., 0.2) # 传入列表再内部也会转换成数组。# red dashes, blue squares and green triangles
plt.plot(t, t, 'r--', t, t**2, 'bs', t, t**3, 'g^') # 不同格式再一个函数里画
plt.show()
# 用关键字绘图
data = {'a': np.arange(50),'c': np.random.randint(0, 50, 50),'d': np.random.randn(50)}
data['b'] = data['a'] + 10 * np.random.randn(50)
data['d'] = np.abs(data['d']) * 100plt.scatter('a', 'b', c='c', s='d', data=data) # 指定了data 这个参数
plt.xlabel('entry a') # 就可以使用相关联的字符串
plt.ylabel('entry b') # c 颜色, s 标记点的大小
plt.show()
用分类数据绘图
names = ['group_a', 'group_b', 'group_c']
values = [1, 10, 100]plt.figure(figsize=(9, 3))plt.subplot(131)
plt.bar(names, values) # 条形图
plt.subplot(132)
plt.scatter(names, values) # 散点图
plt.subplot(133)
plt.plot(names, values) # 折线图
plt.suptitle('Categorical Plotting')
plt.show()
控制线的属性
宽度,样式,抗锯齿等,设置方法:
plt.plot(x,y, linewidth = 2.0)
通过关键字参数line, = plt.plot(x, y, '-'); line.set_antialiased(False) # turn off 抗锯齿
通过Line2D 对象的set 方法,plot 返回的是 Line2D 对象的列表。setp 方法
lines = plt.plot(x1, y1, x2, y2)
# use keyword args
plt.setp(lines, color='r', linewidth=2.0)
# or MATLAB style string value pairs
plt.setp(lines, 'color', 'r', 'linewidth', 2.0)
一下就是可用的 Line2D 属性:
Property Value Type alpha float animated [True | False] antialiased or aa [True | False] clip_box a matplotlib.transform.Bbox instance clip_on [True | False] clip_path a Path instance and a Transform instance, a Patch color or c any matplotlib color contains the hit testing function dash_capstyle [ 'butt'
|'round'
|'projecting'
]dash_joinstyle [ 'miter'
|'round'
|'bevel'
]dashes sequence of on/off ink in points data (np.array xdata, np.array ydata) figure a matplotlib.figure.Figure instance label any string linestyle or ls [ '-'
|'--'
|'-.'
|':'
|'steps'
| …]linewidth or lw float value in points marker [ '+'
|','
|'.'
|'1'
|'2'
|'3'
|'4'
]markeredgecolor or mec any matplotlib color markeredgewidth or mew float value in points markerfacecolor or mfc any matplotlib color markersize or ms float markevery [ None | integer | (startind, stride) ] picker used in interactive line selection pickradius the line pick selection radius solid_capstyle [ 'butt'
|'round'
|'projecting'
]solid_joinstyle [ 'miter'
|'round'
|'bevel'
]transform a matplotlib.transforms.Transform instance visible [True | False] xdata np.array ydata np.array zorder any number
lines = plt.plot([1, 2, 3])
plt.step(lines) # 获取可设置的线的属性列表(不是这个对象的取值)。。蛮方便的啊
使用多个图形和轴
绘图中,所有的函数都是i针对当前的图和轴,可以使用 Axes.gca 得到当前的轴, gcf 得到当前的图,一般不用管,交给后台就行
def f(t):return np.exp(-t) * np.cos(2*np.pi*t)t1 = np.arange(0.0, 5.0, 0.1)
t2 = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)plt.figure() # 也可以不用这个,因为figure(1) 会默认创建。
plt.subplot(211) # 选择绘制的子图,两行一列第一个
plt.plot(t1, f(t1), 'bo', t2, f(t2), 'k')plt.subplot(212) # 也可以写成( 2, 1, 2)
plt.plot(t2, np.cos(2*np.pi*t2), 'r--')
plt.show()# 也可以创建多个 figure
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(1) # the first figure
plt.subplot(211) # the first subplot in the first figure
plt.plot([1, 2, 3])
plt.subplot(212) # the second subplot in the first figure
plt.plot([4, 5, 6])plt.figure(2) # a second figure
plt.plot([4, 5, 6]) # creates a subplot(111) by defaultplt.figure(1) # figure 1 current; subplot(212) still current
plt.subplot(211) # make subplot(211) in figure1 current
plt.title('Easy as 1, 2, 3') # subplot 211 title
可以使用 pyplot.clf() or cla()
来清除当前的 figure 和 axes。如果你制作了大量的图形,注意再图形通过 close() 关闭前,其内存是不会释放的 matplotlib.pyplot.close(fig=None)
文本
text 可用添加再任意位置,xlabel ylabel title 可用给指定位置增加文本
mu, sigma = 100, 15
x = mu + sigma * np.random.randn(10000)# the histogram of the data
n, bins, patches = plt.hist(x, 50, density=1, facecolor='g', alpha=0.75)plt.xlabel('Smarts')
plt.ylabel('Probability')
plt.title('Histogram of IQ')
plt.text(60, .025, r'$\mu=100,\ \sigma=15$') # 支持 TeX 方程表达式
plt.axis([40, 160, 0, 0.03])
plt.grid(True)
plt.show()# 这些文本函数都是 text.Text 实例,可用定义属性
t = plt.xlabel('my data', fontsize=14, color='red') # or setp()
标记文本
使用 annotate 方法来标注文本,有两个位置 标志位置 (x,y) 和文本位置 (xtext, ytext)。
ax = plt.subplot(111)t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2*np.pi*t)
line, = plt.plot(t, s, lw=2)plt.annotate('local max', xy=(2, 1), xytext=(3, 1.5),arrowprops=dict(facecolor='black', shrink=0.05), # 箭头格式)plt.ylim(-2, 2)
plt.show()
对数和其他非线性轴
不仅支持线性轴刻度,也支持对数 和 log 的刻度,如果数据跨越很多数量级,就可以改变轴的比率。plt.xscale(‘log’)
# Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19680801)# make up some data in the open interval (0, 1)
y = np.random.normal(loc=0.5, scale=0.4, size=1000)
y = y[(y > 0) & (y < 1)]
y.sort()
x = np.arange(len(y))# plot with various axes scales
plt.figure()# linear
plt.subplot(221)
plt.plot(x, y)
plt.yscale('linear')
plt.title('linear')
plt.grid(True)# log
plt.subplot(222)
plt.plot(x, y)
plt.yscale('log')
plt.title('log')
plt.grid(True)# symmetric log
plt.subplot(223)
plt.plot(x, y - y.mean())
plt.yscale('symlog', linthresh=0.01)
plt.title('symlog')
plt.grid(True)# logit
plt.subplot(224)
plt.plot(x, y)
plt.yscale('logit')
plt.title('logit')
plt.grid(True)
# 调整子图布局,因为logit可能会占用更多空间
# than usual, due to y-tick labels like "1 - 10^{-3}"
plt.subplots_adjust(top=0.92, bottom=0.08, left=0.10, right=0.95, hspace=0.25,wspace=0.35)plt.show()
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