03_人工智能基础_matplotlib

简单示例

绘图流程：
	1. 导入模块
	2. 创建画布
	3. 图像绘制
	4. 画图

# 导模块
import matplotlib.pyplot as plt

# 入门案例
# 1. 创建画布
plt.figure()

# 2. 图像绘制
x = [1,2,3,4,5,6]
y = [3,6,3,12,3,18]
plt.plot(x,y)

# 3. 画图
plt.show()

三层结构

容器层：
	canvas
	figure
	axes
辅助显示层：
	添加x轴 添加y轴 标题 ....
图像层：
	绘制何种图像的声明

基础绘图功能

# 可以使用help查看帮助
help(plt.figure)

图像保存

# 1. 创建画布
# plt.figure()
# figure 中 figsize=可以设置绘图的大小, dpi=可以设置像素点
plt.figure(figsize=(20,8),dpi=100)

# 2. 图像绘制
x = [1,2,3,4,5,6]
y = [3,6,3,12,3,18]
plt.plot(x,y)

# 2.1 图像保存
plt.savefig("") # 路径 一定要放到show()前面

# 3. 画图
plt.show()

案例

需求

画出某城市11点到12点1小时内每分钟的温度变化折线图，温度范围在15度~18度

import matplotlib.pyplot as plt
import random

# 画出温度变化图

# 0.准备x, y坐标的数据
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 1.创建画布
plt.figure(figsize=(20, 8), dpi=80)

# 2.绘制折线图
plt.plot(x, y_shanghai,label='上海')

# 3.显示图像
plt.show()

添加自定义xy刻度

# y 轴刻度
y_ticks = range(40)
plt.yticks(y_ticks[::5]) # 间距

# x 轴刻度
x_ticks_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5],x_ticks_label[::5]) # 注意 第一个参数必须必须是数字

这个时候 x轴使用中文会出现方块 需要替换字体

from pylab import mpl
# 设置显示中文字体
mpl.rcParams["font.sans-serif"] = ["SimHei"]

有时候，字体更改后，会导致坐标轴中的部分字符无法正常显示，此时需要更改axes.unicode_minus参数
# 设置正常显示符号
mpl.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

添加网格显示

'''
参数说明：
	True 表示 添加网格
	linestyel 表示实线或者虚线 共四种样式
		'-'  实线样式
		'--' 虚线样式
		'-.' 虚点线样式
		':'  冒号样式
	alpha 表示透明度
'''
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

添加描述信息

plt.xlabel("时间")
plt.ylabel("温度")
plt.title("中午11点0分到12点之间的温度变化图示", fontsize=20)

多次plot 显示图例

# 添加 北京 的温度
y_beijing = [random.uniform(5, 10) for i in x]

# 直接绘制 不冲突
plt.plot(x, y_beijing, color='r', linestyle='--',label='北京')

# 显示图例
plt.legend()

• plot 的 图形风格参数

颜色字符 color	风格字符 linestyle
r 红色	- 实线
g 绿色	- - 虚线
b 蓝色	-. 点划线
w 白色	: 点虚线
c 青色	’ ’ 留空、空格
m 洋红
y 黄色
k 黑色

• 图例 的 位置参数 loc

Location String	Location Code
‘best’	0
‘upper right’	1
‘upper left’	2
‘lower left’	3
‘lower right’	4
‘right’	5
‘center left’	6
‘center right’	7
‘lower center’	8
‘upper center’	9
‘center’	10

总结

from pylab import mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import random
# 设置显示中文字体
mpl.rcParams["font.sans-serif"] = ["SimHei"]
# 设置正常显示符号
mpl.rcParams["axes.unicode_minus"] = False
# 画出温度变化图

# 0.准备x, y坐标的数据
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]
# 添加 北京 的温度 演示多次plot
y_beijing = [random.uniform(5, 10) for i in x]

# 1.创建画布
plt.figure(figsize=(20, 8), dpi=80)

# 2.绘制折线图
plt.plot(x, y_shanghai,label='上海')
# 多次plot 直接绘制 不冲突
plt.plot(x, y_beijing, color='r', linestyle='-.',label='北京')

# 显示图例 需要在显示前 声明plot的label参数
plt.legend()

# y 轴刻度
y_ticks = range(40)
plt.yticks(y_ticks[::5]) # 间距

# x 轴刻度
x_ticks_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5],x_ticks_label[::5])
# 设置网格
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)
# 添加描述信息
plt.xlabel("时间") # x轴
plt.ylabel("温度") # y轴
plt.title("中午11点0分到12点之间的温度变化图示", fontsize=20) # 标题

# 3.显示图像
plt.show()

常见图形的绘制

• 折线图

plt.plot(x, y)

• 散点图

plt.scatter(x, y)

• 柱状图

api：plt.bar(x, width, align='center', **kwargs)

Parameters:    
    x : 需要传递的数据
    width : 柱状图的宽度
    align : 每个柱状图的位置对齐方式
        {'center', 'edge'}, optional, default: 'center'
    **kwargs :
    	color:选择柱状图的颜色

• 直方图

matplotlib.pyplot.hist(x, bins=None)

Parameters:    
    x : 需要传递的数据
    bins : 组距

• 饼图

plt.pie(x, labels=,autopct=,colors)

Parameters:  
    x:数量，自动算百分比
    labels:每部分名称
    autopct:占比显示指定%1.2f%%
    colors:每部分颜色

绘制举例

散点图

# 0.准备数据
x = [225.98, 247.07, 253.14, 457.85, 241.58, 301.01,  20.67, 288.64,
       163.56, 120.06, 207.83, 342.75, 147.9 ,  53.06, 224.72,  29.51,
        21.61, 483.21, 245.25, 399.25, 343.35]
y = [196.63, 203.88, 210.75, 372.74, 202.41, 247.61,  24.9 , 239.34,
       140.32, 104.15, 176.84, 288.23, 128.79,  49.64, 191.74,  33.1 ,
        30.74, 400.02, 205.35, 330.64, 283.45]

# 1.创建画布
plt.figure(figsize=(20, 8), dpi=100)

# 2.绘制散点图
plt.scatter(x, y)

# 3.显示图像
plt.show()

柱状图

# 0.准备数据
# 电影名字
movie_name = ['雷神3：诸神黄昏','正义联盟','东方快车谋杀案','寻梦环游记','全球风暴','降魔传','追捕','七十七天','密战','狂兽','其它']
# 横坐标
x = range(len(movie_name))
# 票房数据
y = [73853,57767,22354,15969,14839,8725,8716,8318,7916,6764,52222]

# 1.创建画布
plt.figure(figsize=(20,8),dpi=100)

# 2.绘制柱状图
plt.bar(x,y,width=0.5,color=['b','r','g','y','c','m','y','k','c','g','b'])

# 2.1 修改x的刻度显示
plt.xticks(x,movie_name)
# 2.2 添加网格
plt.grid(True,linestyle='--',alpha=0.5)
# 2.3 添加标题
plt.title('电影票房收入对比')

# 3. 显示图像
plt.show()

未完