Python模块 Matplotlib的基本用法

最新推荐文章于 2024-10-06 04:00:00 发布

Colorfully_lu

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文章标签： python 开发语言后端

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Colorfully_lu/article/details/122296087

本文详细介绍了Python的Matplotlib库，包括Figure和Axes对象的创建，多轴设置，以及基本的2D绘图，如线图、散点图、条形图、直方图、箱形图、泡泡图和等高线图。此外，还涵盖了布局、图例、边界等元素的调整，帮助开发者掌握Matplotlib的全面用法。

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Matplotlib 是Python中类似 MATLAB 的绘图工具，熟悉 MATLAB 也可以很快的上手 Matplotlib。

1. 认识Matploblib

1.1 Figure

在任何绘图之前，我们需要一个Figure对象，可以理解成我们需要一张画板才能开始绘图。

import matplotlib.pyplot as plt
fig=plt.figure(edgecolor="B",facecolor='r',figsize=(10,8))

figure(num=None, figsize=None, dpi=None, facecolor=None, edgecolor=None, frameon=True)

num: 图像编号或名称，字符串为名称
figsize: 指定figure的宽和高，单位为英寸；
dpi：参数指定绘图对象的分辨率，默认值为80
facecolor:背景颜色
edgecolor:边框颜色
frameon:是否显示边框

1.2 Axes

在拥有Figure对象之后，在作画前我们还需要轴，没有轴的话就没有绘图基准，所以需要添加Axes。也可以理解成为真正可以作画的纸。

fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111)
ax.set(xlim=[0.5,4.5],ylim=[-2,8]
       ,title='An Example Axes' #标题
       ,ylabel='Y-Axis'  #Y轴的名称
       ,xlabel='X-Axis'  #Y轴的名称
      )
plt.show()

上的代码，在一幅图上添加了一个Axes，然后设置了这个Axes的X轴以及Y轴的取值范围（这些设置并不是强制的，后面会再谈到关于这些设置），效果如下图：

对于上面的fig.add_subplot(111)就是添加Axes的，参数的解释的在画板的第1行第1列的第一个位置生成一个Axes对象来准备作画。也可以通过fig.add_subplot(2, 2, 1)的方式生成Axes，前面两个参数确定了面板的划分，例如 2， 2会将整个面板划分成 2 * 2 的方格，第三个参数取值范围是 [1, 2*2] 表示第几个Axes。如下面的例子：

fig=plt.figure(figsize=(10,8))  #设置大小为10*8的画布
ax1=fig.add_subplot(221)
ax1.set(title='221')
ax2=fig.add_subplot(222)
ax2.set(title='222')
ax3=fig.add_subplot(223)
ax3.set(title='223')
ax4=fig.add_subplot(224)
ax4.set(title='224')

1.3 Multiple Axes

可以发现我们上面添加 Axes 似乎有点弱鸡，所以提供了下面的方式一次性生成所有 Axes：

def subplots(nrows=1, ncols=1, sharex=False, sharey=False, squeeze=True,
             subplot_kw=None, gridspec_kw=None, **fig_kw):

subplots参数

nrows，ncols：子图的行列数。
sharex, sharey：

设置为 True 或者 ‘all’ 时，所有子图共享 x 轴或者 y 轴，
设置为 False or ‘none’ 时，所有子图的 x，y 轴均为独立，
设置为 ‘row’ 时，每一行的子图会共享 x 或者 y 轴，
设置为 ‘col’ 时，每一列的子图会共享 x 或者 y 轴。

squeeze：

默认为 True，是设置返回的子图对象的数组格式。
当为 False 时，不论返回的子图是只有一个还是只有一行，都会用二维数组格式返回他的对象。
当为 True 时，如果设置的子图是（nrows=ncols=1），即子图只有一个，则返回的子图对象是一个标量的形式，如果子图有（N×1）或者（1×N）个，则返回的子图对象是一个一维数组的格式，如果是（N×M）则是返回二位格式。

subplot_kw:字典格式，传递给 add_subplot() ，用于创建子图。
gridspec_kw：

字典格式，传递给 GridSpec 的构造函数，用于创建子图所摆放的网格。
class matplotlib.gridspec.GridSpec(nrows, ncols, figure=None, left=None, bottom=None, right=None, top=None, wspace=None, hspace=None, width_ratios=None, height_ratios=None)
如，设置 gridspec_kw={'height_ratios': [3, 1]} 则子图在列上的分布比例是3比1。

**fig_kw :

所有其他关键字参数都传递给 figure（）调用。
如，设置 figsize=(21, 12) ，则设置了图像大小。

fig,axes=plt.subplots(2,2,figsize=(10,8))
axes[0,0].set(title='Upper Left')
axes[0,1].set(title='Upper Right')
axes[1,0].set(title='Lower Left')
axes[1,1].set(title='Lower Right')