matplotlib.pyplot画图笔记

Posted 2020-10-14 米小粥

一、简单示例

 1 import matplotlib.pyplot as plt
 2 import numpy as np
 3 
 4 x = np.arange(3,8,1)    #x轴数据
 5 y1 = x*2
 6 y2 = x**2
 7 plt.figure(figsize=(5,3.5))
 8 plt.plot(x, y1,\'r\',marker=\'o\',label=\'y1:double x\')  #关键句,前两个参数是X、Y轴数据,其他参数指定曲线属性，如标签label，颜色color,线宽linewidth或lw,点标记marker
 9 plt.plot(x,y2,\'g\',marker=\'^\',label=\'y2:square of x\')
10 plt.legend(loc=\'best\')  #显示图例，前提是plot参数里写上label;loc是图例的位置
11 plt.xlabel(\'x(ms)\')
12 plt.ylabel(\'y\')
13 plt.title(\'a simple example\')
14 #plt.savefig(\'G:/YDPIC/example.png\',dpi=80)  #除了png，还有一些格式如svg，dpi是dot per inch每英寸的像素点数，缺省值80，论文写作一般要求1200或者矢量图
15 plt.show()  #show函数显示图表会中断程序，直到关闭图像。不要把show写在savefig前，否则保存图像一片空白。最好是注释掉savefig或者show其中一行。

matplotlib官网对plot的说明

二、面向对象方式绘图

Figure对象,是一个“画布或者容器” 的东西。如果用户没有写plt.figure()，程序会自动创建一个Figure对象(图像窗口)。 Axes是子图，一个figure上可以有多个子图，是具体作图的区域。 Axis是坐标轴。关系如下图。

在"一、简单示例"的代码中，plt帮我们隐藏了创建对象的过程，使用起来简单，能满足大部分作图的需求。查看plt.plot的源码发现ax = gca() 意思是get current axes获取当前子图，然后作图都是调用的"ax"对象的方法。 当需要在一个figure上画多子图的时候，面向对象方式绘图很好用。
给出几个例子

 绘制多子图subplot

 1 import numpy as np
 2 import matplotlib.pyplot as plt
 3 
 4 x = np.arange(0,5,0.01)
 5 y1 = np.cos( 2*np.pi*x )*np.exp(-x)
 6 y2 = np.cos( 2*np.pi*x )
 7 
 8 fig = plt.figure(facecolor=\'y\')
 9 
10 ax1 = fig.add_subplot(211)  #2行1列第1幅图
11 ax1.plot(x, y1, \'.-\')
12 ax1.set_title(\'A table of 2 subplots\')
13 ax1.set_ylabel(\'Damped oscillation\')
14 
15 ax2 = fig.add_subplot(212)  #2行1列第2幅图
16 ax2.plot(x,y2, \'.-\' )
17 ax2.set_xlabel(\'time(s)\')
18 ax2.set_ylabel(\'Undamped\')
19 
20 plt.show()

双Y轴 ax2 = ax1.twinx()

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(0.01,np.e, 0.01)
y1 = np.exp(-x)
y2 = np.log(x)

fig = plt.figure()

ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.plot(x, y1,\'r\',label=\'exp(-x)\')
ax1.legend(bbox_to_anchor=(1,0.5))
ax1.set_ylabel(\'Y values for exp(-x)\',color=\'r\')
ax1.set_xlabel(\'X values\')
ax1.set_title(\'Double Y axis\')

ax2 = ax1.twinx()
ax2.plot(x,y2,\'g\',label=\'log(x)\')
ax2.legend(bbox_to_anchor=(1,0.6))
ax2.set_ylabel(\'Y values for log(x)\',color=\'g\')

plt.show()

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移动坐标轴spines

 1 import matplotlib.pyplot as plt
 2 import numpy as np
 3 
 4 fig = plt.figure(figsize=(4,4))
 5 ax = fig.add_subplot(111)
 6 theta = np.arange(0, 2*np.pi, 2*np.pi/100)
 7 x = np.cos(theta)
 8 y = np.sin(theta)
 9 ax.plot(x,y)
10 # top和right颜色置为none从而看不见
11 ax.spines[\'top\'].set_color(\'none\')  
12 ax.spines[\'right\'].set_color(\'none\')
13 # spines的set_position函数，移动坐标轴位置
14 ax.spines[\'bottom\'].set_position((\'data\',0))
15 ax.spines[\'left\'].set_position((\'data\',0))
16 
17 ax.xaxis.set_ticks([-1.2,1.2])
18 ax.yaxis.set_ticks([-1.2,1.2])
19 plt.show()

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set_postion()函数 接收的参数是一个二元组tuple (postion type, amount) position type的取值可以有：\'outward\', \'axes\',\'data\'三种。本例中选择了\'\'data\' amount取的0 就是数据坐标为0的位置。官网的解释如下：

 

参考博客：
https://morvanzhou.github.io/tutorials/data-manipulation/plt/4-2-subplot2/
http://hyry.dip.jp/tech/book/page/scipy/matplotlib_fast_plot.html