Matplotlib_key_point

Matplotlib官方入门教程：

http://www.labri.fr/perso/nrougier/teaching/matplotlib/

本文参考教程：

http://codingpy.com/article/a-quick-intro-to-matplotlib/

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1、画一个简单的图形

2、在一张图上绘制两个数据集

大多数时候读者可能更想在一张图上绘制多个数据集。用 Matplotlib 也可以轻松实现这一点。

上面的代码同时绘制了表示函数 sin(x) 和 cos(x) 的图形。

这段代码和前面绘制一个数据集的代码几乎完全相同，只有一点例外，这段代码在调用 plt.plot() 的时候多传入了一个数据集，并用逗号与第一个数据集分隔开。

3、自定义图形的外观

当在同一个图形上展示多个数据集时，通过改变线条的外观来区分不同的数据集变得非常必要。

例如 '-o' 代表包含实心点标记的实线，'--' 代表虚线。其他的参数需要读者自己去尝试，这也是学习 Matplotlib 最好的方式。默认为实线绘图。

颜色： 蓝色 - 'b' 绿色 - 'g' 红色 - 'r' 青色 - 'c' 品红 - 'm' 黄色 - 'y' 黑色 - 'k'（'b'代表蓝色，所以这里用黑色的最后一个字母） 白色 - 'w'

线： 直线 - '-' 虚线 - '--' 点线 - ':' 点划线 - '-.'

常用点标记 点 - '.' 像素 - ',' 圆 - 'o' 方形 - 's' 三角形 - '^' 更多点标记样式点击这里

4、使用子图

使用子图可以在一个窗口绘制多张图。

使用子图只需要一个额外的步骤，就可以像前面的例子一样绘制数据集。即在调用 plot() 函数之前需要先调用 subplot() 函数。该函数的第一个参数代表子图的总行数，第二个参数代表子图的总列数，第三个参数代表活跃区域。

活跃区域代表当前子图所在绘图区域，绘图区域是按从左至右，从上至下的顺序编号。例如在 4×4 的方格上，活跃区域 6 在方格上的坐标为 (2, 2)。

5、简单的散点图

散点图是一堆离散点的集合。用 Matplotlib 画散点图也同样非常简单。

 

正如上面代码所示，你只需要调用 scatter() 函数并传入两个分别代表 x 坐标和 y 坐标的数组。

注意，我们通过 plot 命令并将线的样式设置为 'bo' 也可以实现同样的效果。

6、彩色映射散点图

另一种你可能用到的图形是彩色映射散点图。这里我们会根据数据的大小给每个点赋予不同的颜色和大小，并在图中添加一个颜色栏。

上面的代码大量的用到了 np.random.rand(10000)，原因是我们绘图的数据都是随机产生的。

同前面一样我们用到了 scatter() 函数，但是这次我们传入了另外的两个参数，分别为所绘点的大小和颜色。通过这种方式使得图上点的大小和颜色根据数据的大小产生变化。

然后我们用 colorbar() 函数添加了一个颜色栏。

7、直方图

直方图是另一种常见的图形，也可以通过几行代码创建出来。

# 直方图
x = np.random.randn(10000)
plt.hist(x, 50)
plt.show()

直方图是 Matplotlib 中最简单的图形之一。你只需要给 hist() 函数传入一个包含数据的数组。第二个参数代表数据容器的个数。数据容器代表不同的值的间隔，并用来包含我们的数据。数据容器越多，图形上的数据条就越多。

最终你会得到类似下面的直方图：

8、标题，标签和图例

当需要快速创建图形时，你可能不需要为图形添加标签。但是当构建需要展示的图形时，你就需要添加标题，标签和图例。

# 添加标题，坐标轴标记和图例
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50)
plt.plot(x, np.sin(x), 'r-x', label='Sin(x)')
plt.plot(x, np.cos(x), 'g-^', label='Cos(x)')
plt.legend() # 展示图例
plt.xlabel('Rads') # 给 x 轴添加标签
plt.ylabel('Amplitude') # 给 y 轴添加标签
plt.title('Sin and Cos Waves') # 添加图形标题
plt.show()

为了给图形添加图例，我们需要在 plot() 函数中添加命名参数 'label' 并赋予该参数相应的标签。然后调用 legend() 函数就会在我们的图形中添加图例。

接下来我们只需要调用函数 title()，xlabel() 和 ylabel() 就可以为图形添加标题和标签。

你会得到类似于下面这张拥有标题、标签和图例的图形：

以上内容应该足够帮助读者开始使用 Matplotlib 和 Python 实现数据可视化，但是这些内容并不全面。我强烈建议读者亲自尝试使用这个工具，笔者也是通过这种方式掌握了这个工具。画一些图形，改变样式并使用子图功能，然后你就会很快掌握 Matplotlib 的使用方式。

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补充：

bar 条形图

pie 饼状图

kde 绘制密度分布曲线