python之 matplotlib模块之基本三图形（直线，曲线，直方图，饼图）

matplotlib模块是python中一个强大的绘图模块

安装 pip  install matplotlib

首先我们来画一个简单的图来感受它的神奇

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

zhfont1=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SimHei.ttf")  #-------设置字体，这个可以事先下载https://www.fontpalace.com/font-details/SimHei/

x=np.arange(1,11,1)                                                 #-------从数字1到11，步长为1
y=2 * x +5

plt.title("我是标题",fontproperties=zhfont1)                         #--------设置标题
plt.xlabel("x坐标标题",fontproperties=zhfont1)                       #---------设置x坐标名称
plt.ylabel("y坐标标题",fontproperties=zhfont1)                       #---------设置y坐标名称
plt.plot(x,y)                                                       #---------开始绘制 plt.plot(x,y,":r") 表示使用虚线红颜色绘制 

plt.show() #---------显示图形

下面是简单的图形

2 一个图片上绘制多个子图：subplot

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

zhfont1=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SimHei.ttf")
# 计算正弦和余弦曲线上的点的 x 和 y 坐标
x = np.arange(0,  3  * np.pi,  0.1)
y_sin = np.sin(x)
y_cos = np.cos(x)

# 激活第一个 subplot
plt.subplot(2,  2,  1)
# 绘制第一个图像
plt.plot(x, y_sin)
plt.title('Sine-坐标图1',fontproperties=zhfont1)
plt.xlabel('x1')
plt.ylabel('y1')
# 将第二个 subplot 激活，并绘制第二个图像
plt.subplot(2,  2,  2)
plt.plot(x, y_cos)
plt.title('Cosine-坐标图2',fontproperties=zhfont1)
plt.xlabel('x2')
plt.ylabel('y2')
# 展示图像
plt.show()

图形如下

说明：从上图我们可以看到出现了两个子图

plt.subplot用来激活子图，plt.subplot('x坐标分成几个','y坐标分成几个','本身是第几个')： x*y就是把图片分成几个平等位置，最后的参数表示放在哪个位置，位置表示如下，从左到右，从上到下
1  2
3  4
如果要让上面的图对角表示呢，
修改为

plt.subplot(2,  2,  1)

plt.subplot(2,  2,  4)

3 绘制直方图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

#zhfont1=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SimHei.ttf")
plt.rcParams['font.family']='SimHei'

x=[0,1,2,3,4]
y=[20, 10, 30, 25, 15]
str1 = ("北京", "上海", "武汉", "深圳", "重庆")
plt.bar(x,height=y,width=0.5,label="城市工资",tick_label=str1) # tick_label要显示的名称
# for a, b in zip(x, y):
#     plt.text(a, b + 0.05, '%.0f' % b, ha='center', va='bottom', fontsize=10)
#分别按照坐标给出数据标签
plt.text(0,20+0.05,20,ha='center', va='bottom', fontsize=10)  #简单说（x位置，y位置+0.05，要显示的数据，水平中心对齐，垂直底部对齐，字体大小）
plt.text(1,10+0.05,10,ha='center', va='bottom', fontsize=10)
plt.text(2,30+0.05,30,ha='center', va='bottom', fontsize=10)
plt.text(3,25+0.05,25,ha='center', va='bottom', fontsize=10)
plt.text(4,15+0.05,15,ha='center', va='bottom', fontsize=10)

plt.legend() #用来显示label标签的内容
plt.show()

下面显示图形

4 绘制条形图（直方图的一种）

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

#zhfont1=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SimHei.ttf")
plt.rcParams['font.family']='SimHei'

x_label=['', '', '','','']  #横坐标刻度显示
y1=[20, 10, 30, 25, 15]  #纵坐标值
y2=[15, 15, 30, 40, 20]
y3=[23, 35, 40, 25, 20]
x=range(len(y1))
str1 = ("北京", "上海", "武汉")
#调整x和height的大小可以改变条形图的间距和两个年份的图形间距
rect1=plt.bar(x,height=y1,width=0.25,label="北京",color='red',alpha=0.8)
rect2=plt.bar([i+0.25 for i in x],height=y2,width=0.25,label="上海",color='green',alpha=0.8)
rect3=plt.bar([i+0.5 for i in x],height=y3,width=0.25,label="武汉",color='blue',alpha=0.8)

plt.title('某公司')
plt.xlabel('年份')
plt.xticks([index +0.25 for index in x],x_label) #直接调整了x刻度名称的位置
plt.ylabel('数量')

for rect in rect1:  #设置显示数据内容
    # print(type(rect)) #<class 'matplotlib.patches.Rectangle'>
    # print(rect)       #Rectangle(xy=(-0.15, 0), width=0.3, height=20, angle=0)
    height=rect.get_height()
    plt.text(rect.get_x() + rect.get_width() / 2, height + 0.5, str(height), ha="center", va="bottom")

for rect in rect2:
    height=rect.get_height()
    plt.text(rect.get_x() + rect.get_width() / 2, height + 0.5, str(height), ha="center", va="bottom")

for rect in rect3:
    height=rect.get_height()
    plt.text(rect.get_x() + rect.get_width() / 2, height + 0.5, str(height), ha="center", va="bottom")

plt.legend()
plt.show()

结果看下图

5 饼图绘制

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#将图表内容字体设置为黑体，可以正常显示中文

ratios=[0.1,0.2,0.15,0.15,0.4]#存放比例列表，相加等于1
colors=['peru','coral','salmon','yellow','grey']#存放颜色列表，与比例相匹配
labels=["流行",'classic','pop','纯音乐','blue']#存放各类元素标签
explode=(0,0.1,0,0,0.1) #大于0的表示突出的比例，负值表示往里缩

plt.pie(ratios,explode=explode,colors=colors,labels=labels)#绘制饼图 （比例列表，突出列表，颜色列表，标签列表）
plt.title('歌单音乐种类百分比')
plt.axis('equal')#将饼图显示为正圆形
plt.show()

图形如下：

最后，此篇博客总结
1 字体可以使用自己下载的 zhfont1=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SimHei.ttf") 也可以使用系统的 plt.rcParams['font.family']='SimHei'
2 三要素，标题：plt.title     x座标 plt.xlabel          y坐标  plt.ylabel
3 绘制子图使用 plt.subplot
4 绘制数据标签：plt.text
5 图形显示 plt.show()
6 最后没说的 plt.savefig('路径/名称.png')
7 想让x坐标的文字倾斜45度： plt.xticks(rotation=45)