Matplotlib使用教程

Posted 2020-11-27 feilstar

1.Matplotlib简介

Matplotlib是一个Python绘图库，可以非常方便的绘制出以下图形：

• 折线图
• 散点图
• 条形图
• 直方图
• 以及等高线图、3D图形，甚至是图形动画等。

2.安装

2.1 方式一

在命令窗口执行以下命令：

pip install matplotlib

2.2 方式二

到官网去下载对应的安装包，然后在命令窗口执行以下命令：

cd download  # download为下载目录
pip install xxx.whl  # xxx.whl为安装包名

注：Windows环境需要确保安装有Visual Studio。

3.基础使用

3.1 基本用法

• 导包

from matplotlib import pyplot as plt

• 配置x轴、y轴数据

x = [1, 2, 3]
y = [2, 4, 6]

• 绘制

plt.plot(x, y)

• 展示

plt.show()

• 保存

plt.savefig("./sig_size.png")

参数为图片保存地址。

• 效果图
  

3.2 设置图片和线条格式

注：所有设置都需要放在图片绘制前

• 设置图片

fig = plt.figure(figsize=(20, 8), dpi=80)

figsize设置的是图片的长和宽，单位为英寸；dpi为每英寸长度内像素点数；上面的设置生成的图片大小为1600x640（像素）。

• 设置线条格式

plt.plot(x, y, color="red", linestyle="-.", linewidth=5, alpha=0.4)

color设置的是线条颜色，linestyle设置的是线条样式，linewidth设置的是线条宽度，alpha设置的是线条的透明度。

• 效果图
  

3.3 设置坐标轴

• 设置中文支持

from matplotlib import font_manager
my_font = font_manager.FontProperties(fname="C:WindowsFontsmsyh.ttf")

fname对应的是系统中文字体位置（其他类型字体没试过，自行尝试）。

• 设置坐标轴刻度

plt.xticks(x, x_ticks_labels, rotation=0, fontproperties=my_font)
plt.yticks(y, y_ticks_labels, rotation=45, fontproperties=my_font)

x，y为数字类型数组，x_ticks_labels、y_ticks_labels为字符串类型数组，一般是对应数据的说明；rotation设置的是标签的旋转度；fontproperties设置的是字体。

• 设置坐标轴描述信息

plt.xlabel("产品", fontproperties=my_font)
plt.ylabel("销量", fontproperties=my_font)

• 设置坐标轴边框

ax = plt.gca()
ax.spines[‘right‘].set_color(‘none‘)
ax.spines[‘top‘].set_color(‘none‘)

• 设置x轴标签和坐标轴位置

ax.xaxis.set_ticks_position(‘bottom‘)
ax.yaxis.set_ticks_position(‘left‘)
ax.spines[‘left‘].set_position((‘data‘, 0))
ax.spines[‘bottom‘].set_position((‘data‘, 0))

第一行代码是调整x轴标签位置，后两行代码调整的是坐标轴的位置（此项设置必须放在设置坐标轴刻度之前，否则刻度为中文时会显示为乱码）。
+效果图

3.4 添加图例

plt.plot(x, y, color="red", linestyle="-.", linewidth=5, alpha=0.4, label="产品销量")
plt.legend(prop=my_font, loc=("upper left"))

绘制时添加label标签，loc设置的是图例显示的位置
效果图：

3.5 添加标注

• annotate注释

plt.annotate(r‘这里是对(第一个点的标注)‘, xy=(x[0], y[0]), xycoords=‘data‘, xytext=(+30, -30),
             textcoords=‘offset points‘, arrowprops=dict(arrowstyle=‘->‘, connectionstyle="arc3,rad=.2"),
             fontproperties=my_font)

第一个参数是注释内容，第二个参数是需要注释的坐标点信息，第三个参数是坐标点是基于什么选择，第四个和第五个参数是注释位置设置及相对坐标点的偏移，第六个参数设置的是箭头的信息。

• text注释

plt.text(-3.7, 3, r‘这里是普通文本注释‘, fontdict={‘size‘: 16, ‘color‘: ‘r‘}, fontproperties=my_font)

第一个和第二个参数是设置文本的位置，第三个参数设置的是注释内容，第四个参数设置的是文本的样式。

• 效果图
  
• 绘制网格

plt.grid(alpha=0.4)

参数设置的是网格的透明度。

4.其他类型画图

plot绘制的是折线图，其他类型与之大同小异，只是关键字不同。

• 散点图
  关键字是scatter，即绘制图形时，将plot替换成scatter。
  
• 条形图
  关键字是bar（纵向）以及barh横向。
  
  绘制横向条形图时xy的数据需要调换，而且为了美观，一般是y的值过大，导致图片过高时，才需要使用。
• 直方图
  关键字是hist。因为是统计区间内的出现的次数，所以y轴不能为负（不会显示）。