Matplotlib基础（二）---- 图片与子图

Matplotlib基础（二）---- 图片与子图

在平时处理数据的时候，因为数据可视化更能显示数据的关系。而python中的matplotlib库很好地提供了我们2D绘图的方式。于是我打算系统且详细的学习matplotlib,并尽可能地总结各种用法。这个系列就是我我的学习经验总结。

上一篇我介绍了matplotlib库的开始用法： 1. matplotlib库的下载与导入 2. 三层结构的介绍 3. 绘图过程4. 图像的保存。应该都对matplotlib有了一点认识，这一篇，我将总结最常用的创建图片和子图的，以及相关的方法。

在创建目的图表之前，推荐两个Numpy库里的两个常用函数arange()和linspace()
1.arange(start, end, steps)
start，end为两个端点值，steps为步长值
2.linspace(start, end, nums)
start, end为两个端点值， nums为点数（切出几个距离相同的点）

创建图片

创建图片之前，应用到上一篇学到的，需先创建画布和坐标系，再plot出目标图像。
利用plot(x, y)，传入必须的参数值x， y。(x和y必须为相同维度的数据，否则图像无法绘制出来）
实例如下：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [0, 1, 2, 3, 4]
y = [5, 6, 7, 8, 9]
fig = plt.figure(dpi=100)
ax = plt.subplot(111)
ax.plot(x, y)
plt.show()

输出图片如下

可以看出，当x, y是一定数量的数组时，matplotlib会数据点连成一条线。

同一坐标系中添加图像
如果需要在同一个坐标系中，绘制多个目标图像，可以使用多次plot()或者类似的函数。

import matplotlib.pyplot as plt

x = [0, 1, 2, 3, 4]
y1 = [5, 6, 7, 8, 9]
y2 = [0, 1, 2, 3, 4]
fig = plt.figure(dpi=100)
ax = plt.subplot(111)
ax.plot(x, y1)
ax.plot(x, y2)
plt.show()

图像如下：

创建子图

在一个画布中，可以用add_subplot()创建一个或多个子图（subplot）,也就是创建多个坐标系。

fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(2, 2, 1)
ax2 = fig.add_subplot(2, 2, 2)
ax3 = fig.add_subplot(2, 2, 3)
plt.show()

更为简洁的方式如下：

fig, axes = plt.subplots(nrows=2, ncols=2)
axes[0, 0].set(title='upperleft')
axes[0, 1].set(title='upperright')
axes[1, 0].set(title='lowerleft')
axes[1, 1].set(title='lowerright')
plt.show()

分别在坐标系上画图

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(0, np.pi, 0.01)
fig, axes = plt.subplots(nrows=2, ncols=2)
axes[0, 0].set(title='upperleft')
axes[0, 1].set(title='upperright')
axes[1, 0].set(title='lowerleft')
axes[1, 1].set(title='lowerright')
axes[0, 0].plot(x, 2*x)
axes[0, 1].plot(x, x**2)
axes[1, 1].plot(x, np.sin(x))
plt.show()

输出图片如下：

pyplot.subplots选项

参数	描述
nrows	子图的行数
ncols	子图的列数
sharex	所有子图使用相同的x轴刻度（调整xlim会影响所有子图）
sharey	所有子图使用相同的y轴刻度（调整ylim会影响所有子图）
subplot_kw	传入add_subplot的关键字参数字典，用于生成子图
**fig_kw	在生成图片时使用的额外关键字参数，例如plt.subplots(2, 2, figsize=(8, 6))

总结：

1. 了解创建图片和子图
2. 了解如何一个坐标系创建多个图例
3. 了解创建多个坐标系并作图