Python数据分析与展示：matplotlib绘图库入门-6

参考文档：https://matplotlib.org/gallery/index.html

plot()绘图函数

plt.plot(x, y, format_string, **kwargs)

x x轴 列表或数组
y y轴 列表或数组
fromat_string 格式字符串

    颜色字符
        b,蓝色
        g,绿色
        r,红色
        c,青绿色cyan
        m,洋红色magenta
        y,黄色
        k,黑色
        w,白色
        #008000 RGB颜色
        0.8 灰度值

    风格字符
        -  实线
        -- 破折线
        -. 点划线
        : 虚线
        '' 无线条

    标记字符
        . 点标记 
        , 像素标记
        o 实心圈标记
        v 倒三角标记
        ^ 上三角标记
        > 右三角标记
        < 左三角标记
        1 下花三角标记
        2 上花三角标记
        3 左花三角标记
        4 右花三角标记
        s 实心方形标记
        p 实心五角标记
        * 星型标记
        h 竖六边形标记
        H 横六边形标记
        + 十字标记
        x x标记
        D 菱形标记
        d 瘦菱形标记
        | 垂直线标记

**kwargs
    color 控制颜色 color="green"
    linestyle 线条风格 linestyle="dashed"
    marker 标记风格 marker="o"
    markerfacecolor 标记颜色  markerfacecolor="blue"
    markersize 标记尺寸 markersize=20
    ...

中文显示

matpoltlib默认不支持中文

方式一：matplotlib.rcParams全局设置（字典）

    font.family 显示字体
        SimHei 中文黑体
        Kaiti 中文楷体
        LiSu  中文隶书
        FangSong  中文仿宋
        YouYuan  中文幼圆
        STSong  华文宋体

    font.style 字体风格 正常normal 斜体 italic
    font.size 字体大小  整数字号或large x-small

方式二 单独设置参数 fontproperties

pyplot文本显示函数

plt.xlabel()  x轴文本标签
plt.ylabel()  y轴文本标签
plt.title()  图形整体标签
plt.text()   任意位置增加文本
plt.annotate()  带箭头的注解

绘图区域

1、plt.subplot(nrows, ncols, plot_number)

2、plt.subplot2grid(GridSpec, CurSpec, colspan=1, rowspan=1)
    设定网格，选中网格，确定选中行列区域数量，编号从0开始
    例如：plt.subplot2grid((3,3), (1,0), colspan=2)

3、GridSpes类
    from matplotlib.gridspec import GridSpec
    gs = GridSpec(3, 3)
    ax1 = plt.subplot(gs[0, :])

代码实例

引入模块

# -*- coding: utf-8 -*-

# @File    : matplotlib_demo.py
# @Date    : 2018-05-06

from matplotlib import rcParams
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

绘制图形并保存

def foo1():
    # 设置y轴数值
    plt.plot([3, 1, 4, 5, 2])

    # 设置y轴标签
    plt.ylabel("grade")

    # 保存，默认为png， dpi图片质量
    plt.savefig("img1", dpi=600)

    # 显示
    plt.show()

绘制x 轴和 y 轴的数据

def foo2():
    plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [3, 1, 4, 5, 2])
    plt.ylabel("grade")

    # 设置x轴，y轴起止点坐标
    plt.axis([1, 5, 0, 6])

    plt.savefig("img2", dpi=600)
    plt.show()

多条线条

def foo3():
    a = np.arange(10)
    plt.plot(a, a*1.5, a, a*2.5, a, a*3.5, a, a*4.5)

    plt.savefig("img3", dpi=600)
    plt.show()

使用格式字符串

def foo4():
    a = np.arange(10)
    plt.plot(a, a*1.5, 'go-',
             a, a*2.5, 'rx',
             a, a*3.5, '*',
             a, a*4.5, 'b-.'
             )

    plt.savefig("img4", dpi=600)
    plt.show()

使用关键字标记

def foo5():
    a = np.arange(10)
    plt.plot(a, a*1.5, color="green", linestyle="dashed", marker='o')

    plt.savefig("img5", dpi=600)
    plt.show()

使用中文，方式一 全局设置

def foo6():
    # 设置中文样式
    rcParams["font.family"]="SimHei"  #黑体
    rcParams["font.size"]= 20

    # 绘制曲线
    a = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)
    plt.plot(a, np.cos(2*np.pi*a), "r--")
    plt.xlabel("x轴坐标")
    plt.ylabel("y轴坐标")

    plt.savefig("img6", dpi=600)
    plt.show()

使用中文，方式二 局部设置

def foo7():
    # 绘制曲线
    a = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)
    plt.xlabel("x轴坐标", fontproperties="SimHei", fontsize=20)
    plt.ylabel("y轴坐标", fontproperties="SimHei", fontsize=20)
    plt.plot(a, np.cos(2*np.pi*a), "r--")

    plt.savefig("img7", dpi=600)
    plt.show()

设置文本参数

def foo8():
    a = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)
    plt.plot(a, np.cos(2*np.pi*a), "r--")
    plt.xlabel("横轴：时间", fontproperties="SimHei", fontsize=15, color="green")
    plt.ylabel("纵轴：振幅", fontproperties="SimHei", fontsize=15, color="red")
    plt.title("正弦波实例$y=cos(2\pi x)$", fontproperties="SimHei", fontsize=25)
    plt.text(5, 1, "$\mu=100$", fontsize=15)

    # 注解
    plt.annotate("$\mu=100$", xy=(2, 1), xytext=(3, 1.3), 
            arrowprops=dict(facecolor="black", shrink=0.1, width=2))
    plt.axis([-1, 6, -2, 2])
    plt.grid(True)  # 显示网格

    plt.savefig("img8", dpi=600)
    plt.show()

绘图区域1

def foo9():
    def f(t):
        return np.exp(-t) * np.cos(2*np.pi*t)

    a = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)

    # 设置绘图区域
    plt.subplot(2, 1, 1)
    plt.plot(a, f(a))

    # 设置绘图区域
    plt.subplot(212)
    plt.plot(a, np.cos(2*np.pi*a), "r--")

    plt.savefig("img9", dpi=600)
    plt.show()

绘图区域2

def foo10():
    # 左上区域
    plt.subplot2grid((3,3), (0,0), colspan=2)
    plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    # 右边区域
    plt.subplot2grid((3,3), (0,2), rowspan=3)
    plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    # 左中区域
    plt.subplot2grid((3,3), (1,0), colspan=2)
    plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    # 左下区域
    plt.subplot2grid((3,3), (2,0), colspan=2)
    plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    plt.savefig("img10", dpi=600)
    plt.show()

绘图区域3

from matplotlib.gridspec import GridSpec

def foo11():
    # 分割绘图区域
    gs = GridSpec(3, 3)

    # 在绘图区域绘图
    ax1 = plt.subplot(gs[0, :])
    ax1.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    ax2 = plt.subplot(gs[1, 0:-1])
    ax2.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    ax3 = plt.subplot(gs[2, 0:-1])
    ax3.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    ax4 = plt.subplot(gs[1:, 2])
    ax4.plot([1, 2, 3, 4, 5], [2, 1, 2, 1, 2])

    plt.savefig("img11", dpi=600)
    plt.show()