matplotlib
的主要组成部分是 pyplot
,它是一个类似于 MATLAB 的绘图框架。pyplot
提供了一个 MATLAB 式的接口,可以隐式地创建图形和轴,使得绘图变得简单。
以下是一个简单的 matplotlib
使用示例,用于绘制一条简单的折线图:
在这个例子中,我们首先导入了 matplotlib.pyplot
和 numpy
。然后,我们创建了一组数据 x
和 y
,其中 y
是 x
的正弦函数。接下来,我们使用 plt.figure()
创建一个新的图形,并使用 plt.plot()
绘制折线图。最后,我们设置了图表的标题和坐标轴标签,并使用 plt.show()
显示图形。
这只是 matplotlib
的一个基本示例。该库提供了许多其他功能,包括散点图、条形图、饼图、3D 图形、等高线图等。此外,matplotlib
还支持自定义颜色、线型、标记等,以及添加图例、网格等。
二、matplotlib 支持的图形
matplotlib
是一个非常灵活的绘图库,支持绘制多种类型的图形。以下是一些 matplotlib
支持的主要图形类型:
- 线图 (Line Plots): 最基本的图形类型,用于显示数据点的连接。
- 散点图 (Scatter Plots): 用于显示两个变量之间的关系,通过点的分布来表示。
- 条形图 (Bar Charts): 适用于展示分类数据的相对大小。
- 直方图 (Histograms): 展示数据分布的统计图,通常用于表示连续变量的分布情况。
- 饼图 (Pie Charts): 用于表示整体中各部分的比例关系。
- 箱图 (Box Plots): 用于展示数据的分布情况,包括中位数、四分位数、最大值、最小值以及可能存在的异常值。
- 面积图 (Area Charts): 类似于线图,但是下方区域会被填充颜色,用于表示数据随时间的变化量。
- 等高线图 (Contour Plots): 通常用于表示三维数据在二维平面上的投影,通过等高线展示数据点的密集程度。
- 热力图 (Heatmap): 通过颜色的深浅来表示数据矩阵中各个值的大小。
- 极坐标图 (Polar Plots): 在极坐标系中展示数据点,常用于表示与角度相关的信息。
- 三维图形 (3D Plots): 用于在三维空间中展示数据点的分布情况,可以创建三维散点图、三维曲面图等。
- 堆叠图 (Stacked Plots): 适用于展示多个分类数据系列的累积效果,如堆叠条形图或堆叠面积图。
- 误差条图 (Error Bar Charts): 用于表示数据点的不确定性或变化范围。
- 矢量场图 (Vector Fields): 用于表示矢量数据&#