【Python 笔记】使用Matplotlib绘制图像

编译平台：PyCharm
使用语言：Python
版本：2020.1
 
 

前言

  Python绘图需要依赖于第三方库提供的方法，本文重点以Matplotlib库实现绘图。
 

一、准备工作

1.1 导入pyplot

import matplotlib.pyplot as plt

• 通常使用as对引用包名简写
   

1.2 准备数据

x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
y = [3145, 222, 2342, 9002, 2031, 3213, 4535, 4332, 2134, 2000, 1672, 1213]

• 数据可以使自己给定或通过数据清洗得到的
• 使用绘制图前，需注意绘图的数据类型要求
   

二、修饰代码

描述：修饰图像信息，如补充数据说明等

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2.1 绘图大小（优先级）

plt.figure(figsize=(8,4))  # 创建绘图对象并指定长宽（优先级）

• figure()函数优先于所有绘制函数
   

2.2 颜色字符

应用于 参数format_string中

颜色字符	说明	颜色字符	说明
‘b’	蓝色	‘m’	洋红色
‘g’	绿色	‘y’	黄色
‘r’	红色	‘k’	黑色
‘c’	青绿色	‘w’	白色
‘#008000’	RGB某颜色	‘0.8’	灰度值字符串

 

2.3 标记字符

应用于 参数format_string中

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

 

2.4 线条风格

应用于 参数format_string中

标记字符	说明	标记字符	说明
‘-’	实线	‘:’	虚线
‘–’	破折线	" "	无线条
‘-.’	点画线

 

2.5 字体设置

2.5.1 通过 matplotlib的rcPrams修改设置

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei'

rcParams常用属性：

属性	说明
‘font. family’	设置字体格式
‘font. style’	设置字体风格（normal正常 或 italic斜体）
‘font. size’	设置字体大小，整数字号、‘larget’、‘x-small’

中文字体格式

中文字体	说明	中文字体	说明
‘SimHei’	中文黑体	‘FangSong’	中文仿宋
‘KaiTi’	中文楷体’	YouYuan’	中文幼圆
‘LiSu’	中文隶书	‘STSong’	华文宋体

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2.5.2 在中文输出点，增加fontproperties属性

plt.xlabel('x轴', fontproperties='KaiTi', fontsize=10)  # 绘制x轴名称
plt.ylabel('y轴', fontproperties='FangSong', fontsize=12)  # 绘制y轴名称

 

2.6 坐标轴

2.6.1 命名

plt.xlabel('x-axis')  # 绘制x轴名称
plt.ylabel('y-axis')  # 绘制y轴名称

• 这里是分别对x轴命名 x-axis；y轴命名 y-axis

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2.6.2 限制取值范围

plt.axis([xMin, xMax, yMin, yMax])

• xMin：x轴最小初始值
• xMax：x轴最大结尾值
• yMin：y轴最小初始值
• yMax：y轴最大结尾值

或选择使用plot.xlim(xMin, xMax)和 plot.ylim(yMin, yMax)分别对x、y坐标轴进行调整
 

2.7 图像标题

这里命名图像标题为 表-XXX

plt.title("表-XXX")    # 绘制线形图标题内容

 

2.8 图形箭头注解

plt.annotate(text, fontsize=10, xy=(2.25, 1), xytext=(3, 15))

• text：注解内容
• fontsize：字体大小
• xy：图像点坐标
• ‘xytext’：注释内容坐标
   

2.9 自定义 文本内容 与 显示位置

plt.text(x, y, str)

• x：屏幕横坐标
• y：屏幕纵坐标
• str：文本内容
   

2.10 图像存储

plt.save('.../tmp/picture.png')

• 需落款图片格式
• 在plt.show()过程后，保存的图像为所要
   

2.11 显示图像 （最后级）

任何对图像绘制操作需在此之前进行才生效。

plt.show()

 

三、绘制图像 - 核心代码

3.1 线形图

plt.plot(x, y, 'ko--')  # 进行绘图，其中k颜色字符 o标记字符 --风格字符

plt.plot(x, y, format_string, **kwargs)语法参数说明：

• x：x轴数据（数据类型：列表 数组）
• y：y轴数据（数据类型：列表 数组）
• format_string：控制曲线格式字符串（由颜色字符、标记字符、风格字符组成）
   

3.2 条形图

垂直

plt.bar(x, height, width, bottom, ***, align, data, **kwargs)

• x：x坐标，数据类型为 int、float
• height：条形的高度，数据类型为 int、float
• width：宽度 0~1，默认0.8
• botton：条形的起始位置
• align: 条形的显示位置
• color: 条形的颜色
• edgecolor：条形边框的颜色
• linewidth：边框的宽度
• tick_label：下标的标签
• log：y轴是否使用科学计数法表示
• orientation： 是竖直条还是水平条 竖直：“vertical”，水平条：“horizontal”
  与下面相同

注意：上述内容为属性，使用时遵从如x=1/align='Center'/log=true等指明修改的参数内容，默认顺序下可不用直接指明。

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水平

plt.barh()

 

3.3 饼图/扇形图

plt.pie()

• x：数据集，数据类型为 list
• labels：标签 list
• autopct：数据标签
• explode：突出显示
• shadow ：是否显示阴影
• pctdistance：标签与圆心距离大小
• labeldistance：标签距离
• startangle：绘制饼图的圆心角
  饼图 = 360°。 扇形图则不是。
• radius：饼图半径长度

 

3.4 直方图

plt.hist()

 

3.5 散点图

plt.scatter()