matlibplot常见图表绘制

一、柱状图

1.通过obj.plot()

柱状图用bar表示，可通过obj.plot(kind='bar')或者obj.plot.bar()生成；在柱状图中添加参数stacked=True，会形成堆叠图。

fig,axes = plt.subplots(2,2,figsize=(10,6))
s = pd.Series(np.random.randint(0,10,15),index = list('abcdefghijklmno'))
df = pd.DataFrame(np.random.rand(10,3),columns = ['A','B','C'])
s.plot(kind = 'bar',ax = axes[0,0]) #kind表示图表类型
df.plot(kind = 'bar',ax = axes[0,1])
df.plot.bar(ax = axes[1,0],stacked = True)   #stacked = True表示显示为堆叠样式
df.plot.barh(ax = axes[1,1])  #横向的柱状图

 2.通过plt.bar(x,y)

 直接使用plt.bar()时，需要在参数中指定x轴和y轴表示的数据。

plt.figure(figsize=(8,6))
x = np.arange(10)
y1 = np.random.rand(10)
y2 = -np.random.rand(10)

plt.bar(x,y1,yerr = 0.1 * y1)
for i,j in zip(x,y1):
    plt.text(i-0.3,j+0.05,'%.2f'%j)  #添加标签-0.3和+0.05是为了让标签的位置更合理

plt.bar(x,y2)

柱状图外嵌图表

通过plt.table()可以实现在柱状图下方附上表格的功能。

plt.table(cellText=data.T,cellLoc='center',cellColours=None,rowLabels=cols,rowLoc='center',colLabels=rows,colLoc='center',loc='bottom')

cellText：表格内容，通常为DataFrame的values部分

cellLoc：表格内容的对齐方式，通常为center居中对齐

cellColours：表格内容背景颜色

rowLabels：行标签

rowLoc：行标签的对齐方式

colLabels：行标签的背景颜色

colLoc：列标签的对齐方式

loc：表格位置，常用bootom，

data = np.array([[1,2,3,1,2],[3,4,5,3,4],[2,3,4,2,3],[4,5,6,3,4]])
rows = ['x','y','z','w']
cols = ['a','b','c','d','e']
df = pd.DataFrame(data,index = rows,columns=cols)
df.plot(kind='bar',stacked=True,colormap='Blues_r')
plt.xticks([])  #去掉x轴的刻度标签，避免与下方的表格的列标签重合
plt.table(cellText=data.T,cellLoc='center',cellColours=None,rowLabels=cols,rowLoc='center',\
rowColours=plt.cm.BuPu(np.linspace(0,0.5,5))[::-1],colLabels=rows,colLoc='center',colColours=None,loc='bottom')

二、面积图

面积图使用obj.plot(kind='bar')或者obj.plot.bar()生成，没有plt.area()方法。

面积图默认是堆叠的，并且要求值必须同时为正值或同时为负值；如果既有正值也有负值，不能堆叠，需要使用参数stacked=False。

fig,axes = plt.subplots(1,2,figsize=(10,6))
df1 = pd.DataFrame(np.random.rand(10,3),columns=['A','B','C'])
df2 = pd.DataFrame(np.random.randn(10,3),columns=['a','b','c'])
df1.plot.area(colormap='summer',ax = axes[0])
df2.plot(kind='area',stacked = False,ax = axes[1])

 

三、填图

填充x轴与一个y轴之间的空间：需要y轴与x轴有交叉，否则不会显示

填充两个y轴之间的空间：相当于两个y轴的差

fig,axes = plt.subplots(1,2,figsize=(10,4))
x = np.linspace(0,1,500)
y1 = np.sin(4*np.pi*x)
y2 = -np.sin(4*np.pi*x)
# y1 = 2*x
# y2 = -x  #跳虫y1和y2都没有效果
axes[0].fill(x,y1,'lightblue',label='y1')
axes[0].fill(x,y2,'pink',label='y2')
axes[1].fill_between(x,y1,y2,color = 'lightblue',label='y1-y2')#此处需要用color指定颜色，直接写颜色会报错

四、饼图

plt.pie(s,explode=None,labels=None,colors=None,autopct=None,pctdistance=0.6,labeldistance=1.1,shadow=False,startangle=None,radius=None,frame=False)

s：一个Seris

explode：突出的饼块位置及突出大小

labels：饼块的标签

colors：饼块的颜色

autopct：饼块的值的显示格式

pctdistance：饼块的值距离圆心的距离，相对于半径来说

labeldistance：标签距离圆心的距离，相对于半径来说

shadow：是否显示阴影

startangle：第一个饼开始的地方，默认从水平线开始逆时针方向进行，30表示从水平方向逆时针旋转30°的地方开始

radius：半径的长度

s = pd.Series(np.random.rand(4),index=['a','b','c','d'])
plt.axis('equal')  #
plt.pie(s,explode=[0.1,0,0,0],labels=s.index,colors=['r','g','b','y'],autopct='%.2f%%',pctdistance=0.5,\
        labeldistance=1.2,shadow=False,startangle=0,radius=1.2,frame=False)

五、直方图

柱状图是用于展示数值的，而直方图是用来统计频率的。s.hist()常用参数：

bins柱子的数量，即将样本分为多少个组进行统计

histtype：直方图的风格，默认为bar，其他还有step、stepfilled、barstacked(有时候对于df不起作用，堆叠直方图一般不用s.hist())

align：对齐方式，默认为mid居中对齐，其他还有left和right

orientation：方向，默认为vertical竖直方向，其他horizontal

mormed：密度，默认为False，y轴显示数量，True表示y轴显示为0-1的区间，与密度图类似

grid：直方图默认有网格

fig,axes = plt.subplots(1,2,figsize=(10,5))
s = pd.Series(np.random.randn(1000))
s.hist(bins=20,histtype='bar',align='right',orientation='vertical',alpha=0.8,density=False,grid=True,ax=axes[0])#四种方式
# s.plot(kind='hist') 
# s.plot.hist() 
# plt.hist(s,bins=30)
s.hist(bins=20,alpha=0.8,density=True,ax=axes[1]) #直方图形式的密度图
s.plot(kind='kde',ax=axes[1] )#密度图

 

堆叠直方图，由于直方图的histtype设置为batstacked经常不生效，生成多系列的堆叠直方图尝试用df.plot()或df.plot.hist()来生成

df = pd.DataFrame({'A':np.random.randn(1000),'B':np.random.randn(1000),'C':np.random.randn(1000)})
df.plot.hist(stacked=True)
# df.plot(kind='hist',stacked=True)
# df.hist(stacked=True,histtype='barstacked')  #不起作用，生成3个独立的直方图
# plt.hist(df) #无法使用

六、散点图

plt.scatter(x, y, s=None, c=None, marker=None, cmap=None, norm=None, vmin=None, vmax=None, alpha=None, linewidths=None, 
　　　　　　　verts=None, edgecolors=None, *, plotnonfinite=False, data=None, **kwargs)
# x和y分别表示x轴和y轴数据
# s表示点的大小，可以为一个数值，也可为一变量，为变量则s可表示除x和y的另一个维度
# c表示点的颜色，可以为一具体颜色，也可为一变量，为变量则c可表示除x和y的另一个维度
# vmin和vmax表示亮度的最小和最大值，是一个具体的数值

plt.figure(figsize=(8,5))
x = np.random.randn(1000)
y = np.random.randn(1000)
plt.scatter(x,y,s =np.random.randn(1000)*30,c=np.random.randn(1000)*30,cmap='Reds') #只有这一种方法

 

矩阵散点图是pandas中的方法，不是matplotlib中的方法，常用来看各个指标之间的关系。

df = pd.DataFrame(np.random.randn(100,3),columns = ['A','B','C'])
pd.plotting.scatter_matrix(df,figsize=(8,8),diagonal='kde',marker='o',range_padding=0.1)
# 将df的三列进行两两对比，寻找任意两个之间的关系
# diagonal为对角线处的图表显示类型，即每一列自身，常用bar或kde
# range_padding为图表与x轴和y轴之间的空白

七.极坐标图

极坐标图是以一个圆盘进行显示的，起点为右侧水平方向的半径，距离起点的角度相当于x轴，距离圆心的距离相当于y轴。

s = pd.Series(np.arange(20))
arr = np.arange(0,2*np.pi,00.2)
fig = plt.figure(figsize=(10,5))
ax1 = plt.subplot(121,polar = True) 
# ax1 = fig.add_subplot(121,projection='polar') #polar的两种参数写法等价，表示创建极坐标
ax2 = plt.subplot(122)

ax1.plot(s,linestyle='--',marker='o')
ax1.plot(arr,arr*3,linestyle='--',marker='.',color = 'r',lw=1)
ax2.plot(s,linestyle='--',marker='o')
ax2.plot(arr,arr*3,linestyle='--',marker='.',color = 'r',lw=1)

极坐标演示

 

下面以两个对比的例子解释极坐标的相关参数

arr = np.arange(0,2*np.pi,00.2)
fig = plt.figure(figsize = (10,5))
ax1 = fig.add_subplot(121,polar=True)
ax2 = fig.add_subplot(122,polar=True)
ax1.plot(arr,arr*2,linestyle='--',lw=2)
ax2.plot(arr,arr*2,linestyle='--',lw=2)

ax2.set_title('ax2') #设置标题
ax2.set_theta_direction(-1) #角度旋转方向，默认为逆时针，-1表示顺时针
ax2.set_thetagrids(np.arange(0,360,90),['a','b','c','d']) #设置极坐标角度网格线(即将圆盘分为几个扇形)显示及标签，标签默认显示为角度
ax2.set_rgrids([0,3,6,9,12,15]) #设置网格线显示(即不同半径的圆)
ax2.set_theta_offset(np.pi/4)  #设值网格起点的角度偏移，默认是水平线右侧为起点，偏移为逆时针方向偏移
ax2.set_rlim(0,18) #设置网格线的显示范围
ax2.set_rmax(18)  #设置极坐标的半径
ax2.set_rticks([0,3,6,9,12,15,18])  #设置网格线的显示范围

极坐标参数演示

 

在极坐标图中绘制极轴图

arr = np.arange(0,np.pi*2,np.pi*0.2)
data1 = np.random.randint(1,10,10)
fig = plt.figure(figsize = (10,6))
ax1 = plt.subplot(111,polar=True)
bar = ax1.bar(arr,data1,alpha = 0.7)
print(bar,type(bar))  #即一个包含各个扇形的容器，一共10个
#  

极轴图

 

 

 

八、雷达图

雷达图可以在极坐标图的基础上绘制再填充，也可以直接通过plt.polar()生成。

arr = np.arange(0,np.pi*2,np.pi*0.2)
data1 = np.random.randint(1,10,10)
data2 = np.random.randint(1,10,10)

fig1 = plt.figure(figsize=(10,6))
ax1 = fig1.add_subplot(111,polar = True)
ax1.plot(arr,data1,linestyle='--')  #绘制极坐标图，首尾不相连，是折线图
ax1.fill(arr,data1,alpha=0.7)   #将折线图内部填充颜色，看起来就像是首尾相连，但其实首尾之间并没有连接的线
ax1.plot(arr,data2,linestyle='--')
ax1.fill(arr,data2,alpha=0.7)


arr = np.concatenate((arr,[arr[0]]))  #将原数据与原数据中的第一个值进行拼接
data1 = np.concatenate((data1,[data1[0]]))  #将原数据与原数据中的第一个值进行拼接
fig2 = plt.figure(figsize=(10,6))
plt.polar(arr,data1,'--')  #直接通过plt.polar绘制，结果是一个首尾相连的图
plt.fill(arr,data1,alpha = 0.7)  #填充内部

雷达图的两种生成方式

  

 

转载于:https://www.cnblogs.com/Forever77/p/11315292.html