Matplotlib 是 Python 的绘图库。它可与 NumPy 一起使用,提供了一种有效的 MatLab 开源替代方案。它也可以和图形工具包一起使用,如 PyQt 和 wxPython。
Matplotlib 模块最初是由 John D. Hunter 编写的。自 2012 年以来,Michael Droettboom 是主要开发者。目前,Matplotlib 1.5.1 是可用的稳定版本。该软件包可以二进制分发,其源代码形式在 www.matplotlib.org 上提供。
通常,通过添加以下语句将包导入到 Python 脚本中:
from matplotlib import pyplot as plt
这里pyplot()
是 matplotlib 库中最重要的函数,用于绘制 2D 数据。以下脚本绘制方程y = 2x + 5
:
示例
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
x = np.arange(1,11)
y = 2 * x + 5
plt.title("Matplotlib demo")
plt.xlabel("x axis caption")
plt.ylabel("y axis caption")
plt.plot(x,y) plt.show()
ndarray
对象x
由np.arange()
函数创建为x
轴上的值。y
轴上的对应值存储在另一个数组对象y
中。这些值使用matplotlib
软件包的pyplot
子模块的plot()
函数绘制。
图形由show()
函数展示。
上面的代码应该产生以下输出:
作为线性图的替代,可以通过向plot()
函数添加格式字符串来显示离散值。可以使用以下格式化字符。
字符 | 描述 |
---|---|
'-' |
实线样式 |
'--' |
短横线样式 |
'-.' |
点划线样式 |
':' |
虚线样式 |
'.' |
点标记 |
',' |
像素标记 |
'o' |
圆标记 |
'v' |
倒三角标记 |
'^' |
正三角标记 |
'<' |
左三角标记 |
'>' |
右三角标记 |
'1' |
下箭头标记 |
'2' |
上箭头标记 |
'3' |
左箭头标记 |
'4' |
右箭头标记 |
's' |
正方形标记 |
'p' |
五边形标记 |
'*' |
星形标记 |
'h' |
六边形标记 1 |
'H' |
六边形标记 2 |
'+' |
加号标记 |
'x' |
X 标记 |
'D' |
菱形标记 |
'd' |
窄菱形标记 |
'|' |
竖直线标记 |
'_' |
水平线标记 |
还定义了以下颜色缩写。
字符 | 颜色 |
---|---|
'b' |
蓝色 |
'g' |
绿色 |
'r' |
红色 |
'c' |
青色 |
'm' |
品红色 |
'y' |
黄色 |
'k' |
黑色 |
'w' |
白色 |
要显示圆来代表点,而不是上面示例中的线,请使用ob
作为plot()
函数中的格式字符串。
示例
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
x = np.arange(1,11)
y = 2 * x + 5
plt.title("Matplotlib demo")
plt.xlabel("x axis caption")
plt.ylabel("y axis caption")
plt.plot(x,y,"ob")
plt.show()
上面的代码应该产生以下输出:
绘制正弦波
以下脚本使用 matplotlib 生成正弦波图。
示例
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 计算正弦曲线上点的 x 和 y 坐标
x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1)
y = np.sin(x)
plt.title("sine wave form")
# 使用 matplotlib 来绘制点
plt.plot(x, y)
plt.show()
subplot()
subplot()
函数允许你在同一图中绘制不同的东西。在下面的脚本中,绘制正弦和余弦值。
示例
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 计算正弦和余弦曲线上的点的 x 和 y 坐标
x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1)
y_sin = np.sin(x)
y_cos = np.cos(x)
# 建立 subplot 网格,高为 2,宽为 1
# 激活第一个 subplot
plt.subplot(2, 1, 1)
# 绘制第一个图像
plt.plot(x, y_sin)
plt.title('Sine')
# 将第二个 subplot 激活,并绘制第二个图像
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(x, y_cos)
plt.title('Cosine')
# 展示图像
plt.show()
上面的代码应该产生以下输出:
bar()
pyplot
子模块提供bar()
函数来生成条形图。以下示例生成两组x
和y
数组的条形图。
示例
from matplotlib import pyplot as plt
x = [5,8,10]
y = [12,16,6]
x2 = [6,9,11]
y2 = [6,15,7]
plt.bar(x, y, align = 'center')
plt.bar(x2, y2, color = 'g', align = 'center')
plt.title('Bar graph')
plt.ylabel('Y axis')
plt.xlabel('X axis')
plt.show()