Matplotlib 教程 By 林肯老师

简介和安装

Matplotlib 是使用最广泛的 Python 模块来绘制图形。它可以轻松生成可随时发布的数据，并可以在不同的平台上使用。

Matplotlib 的模块 pyplot 具有类似于 MATLAB 的界面，因此如果你已经是 MATLAB 的用户，则使用起来会更容易。

安装 Matplotlib

Windows

pip install matplotlib

此 pip 命令还会自动安装 Matplotlib 依赖项

从 Wheel 文件安装

你还可以从著名的非官方 Windows Binary for Python Extension Packages 网站下载 Python 2.7 或 Python 3.4+ 版本的非官方预构建 32 或 64 位 Windows Matplotlib Wheel 文件。

下载 wheel 文件后，使用以下命令安装 wheel 文件。

pip install matplot_wheel_file_path

Linux

打开 Linux 终端，并根据系统中的 Python 版本使用以下命令。

Python 2.7

sudo apt-get install python-matplotlib

Python 3.4 以上

sudo apt-get instlal python3-matplotlib

Matplotlib Hello World

现在，我们将执行第一个 Matplotlib 程序。

from matplotlib import pyplot as plt

plt.plot([1,2,3], [4,5,6])
plt.show()

本示例绘制了具有 2-D 数据的直线的图形 [1,2,3],[4,5,6]。

from matplotlib import pyplot as plt

如上所述，它 pyplot 是一个类似于 MATLAB 的绘图模块。

plt.plot([1,2,3], [4,5,6])

由于未在此处传递任何额外的参数，因此它会绘制 x 和 y 使用默认的线条和颜色样式。

plt.show()

它显示该图。执行此行之前，不会显示绘图图。

Matplotlib 绘制线图

我们从绘制基本图表类型 - 折线图开始。plot 可以轻松绘制出直线或曲线之类的线，并具有不同的配置，例如颜色、宽度和标记大小等。

Matplotlib 绘制直线 （Linear Line）

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 9, 10)  
y = 2 * x
plt.plot(x, y, "b-")
plt.show()

它绘制 y=2*x 的直线，其中 x 是在 0 到 9 之间的范围内。

plt.plot(x, y, "b-")

它绘制的 x 和 y 的数据采用线条样式 b -蓝色以及 - -实线。

Matplotlib 绘制曲线 （Curved Line）

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 4 * np.pi, 1000)  
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, "r--")

plt.show()

它会绘制一个正弦波形，其线型为红色 r 和虚线 --。

画线类型 Line Type

你可以在 plt.plot() 函数中使用不同的输入参数来更改线条类型，例如宽度、颜色和线条样式。

matplotlib.pyplot.plot(*args, **kwargs)

*args

**kwargs

线的颜色 Line Color

Matplotlib 中有不同的方法可以在 color 参数中命名颜色。

单字母别名

基本的内置颜色具有以下别名：

HTML 十六进制字符串

你可以将有效的 html 十六进制字符串传递给 color 参数，例如

color = "#f44265"

RGB 元组

你也可以使用 R,G,B 元组指定颜色，其中 R，G，B 值在 [0, 1] 的范围内，而不是在正常的范围 [0, 255] 内。

上面的 html 十六进制字符串表示的颜色的 RGB 值为 (0.9569, 0.2588, 0.3891)。

color = (0.9569, 0.2588, 0.3891)

线型 Line Style

Matplotlib 具有 4 种内置线型，

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 4 * np.pi, 1000)  

for index, line_style in enumerate(['-', '--', ':', '-.']):
    y = np.sin(x - index*np.pi/2)
    plt.plot(x, y, 'k', linestyle=line_style, lw=2)

plt.title("Line Style")
plt.grid(True)

plt.show()

线宽 Line Width

你可以使用参数指定线宽 linewidth，如下所示：

linewidth = 2 # unit is points

或只是使用其缩写，

lw = 2

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 20, 21)  

for line_width in [0.5, 1, 2, 4, 8]:
    y = line_width * x
    plt.plot(x, y, 'k', linewidth=line_width)

plt.title("Line Width")
plt.grid(True)

plt.show()