详解 matplotlib.pyplot ，Python 初学者真能看懂

Matplotlib 是一个 Python 中的 2D 绘图库， pyplot 模块是一个方便使用 Matplotlib 的接口。

下面是 pyplot 模块中的五个重要的知识点：

• 【创建图形】： pyplot 模块提供了许多简单易用的函数来创建图形，如 plot、scatter、bar、hist 等。这些函数可以绘制不同类型的图形，例如散点图、折线图、直方图等。

• 【添加标签和图例】：在图形中添加标题、x 轴标签、y 轴标签以及图例可以帮助读者更好地理解图形。 pyplot 模块提供了相应的函数，如 title()、xlabel()、ylabel()、legend() 等，可以方便地添加这些标签和图例。

• 【设置坐标轴范围】： pyplot 模块提供了 xlim() 和 ylim() 函数可以设置坐标轴的范围，以确保图形的正确显示。

• 【使用图样式】： pyplot 模块提供了许多图样式可以让你选择，以使图形更美观。你可以使用函数 style.use() 来选择图样式。

• 【保存图形】： pyplot 模块提供了 savefig() 函数可以将图形保存到文件中，该文件可以以不同的格式保存，如 PNG、SVG、PDF 等。

matplotlib 创建图形

导入 Matplotlib

在 Python 代码中，首先需要导入 Matplotlib。

import matplotlib.pyplot as plt

创建数据

为了绘制图形，需要提供数据，数据可以是任意形式的数组或列表。

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

使用 Pyplot 函数

pyplot 模块提供了许多简单易用的函数来创建图形，如 plot、scatter、bar、hist 等。这些函数需要传入创建的数据。

首先看一下使用 plot 函数绘制折线图：

plt.plot(x, y)

显示图形

使用如下语句显示图形：

plt.show()

代码最终效果为：

Matplotlib 添加标签和图例

添加图形标题

使用以下语句添加图形标题：

plt.title("Ca'View")

添加 X 坐标轴和 Y 坐标轴标签

使用以下语句添加 X 坐标轴标签：

plt.xlabel("X-axis")
plt.ylabel("Y-axis")

添加图例

图例是图形的标识说明，告诉读者图形中的每种数据代表什么。
图例可以添加到图形中，以提供有关数据的更多信息。
可以使用以下语句添加图例：

plt.legend(["Line"])

Matplotlib 设置坐标轴范围

可以使用以下语句设置 X 坐标轴和 Y 坐标轴的范围：

plt.xlim(xmin, xmax)
plt.ylim(ymin, ymax)

其中 xmin 和 xmax 是 X 坐标轴的最小值和最大值，ymin 和 ymax 是 Y 坐标轴的最小值和最大值。

如果希望 X 坐标轴从 0 到 10，Y 坐标轴从 1 到 20，则可以使用以下语句：

plt.xlim(0, 10)
plt.ylim(1, 20)

使用图样式 Matplotlib

图样式是一组预定义的格式，其中包含了颜色，线型，标记等。

可以使用 plt.style.use() 函数来应用图样式。例如，应用 ggplot 样式，可以使用以下代码：

plt.style.use('grayscale')

Matplotlib 预定义了许多图样式，包括 ggplot ， seaborn ， grayscale 等。
可以使用以下代码查看可用的图样式：

print(plt.style.available)

如果要创建自定义图样式，请创建一个名为 matplotlibrc 的文件，其中包含想要定义的格式。

可以在该文件中定义字体，颜色，线型，标记等。

例如下述代码希望修改坐标轴刻度，可以在 matplotlibrc 文件中添加以下代码：

axes.labelsize : 18
axes.titlesize : 20

Matplotlib 保存图形

Matplotlib 可以方便地将图形保存为多种不同的图像格式，如 PNG，JPG，PDF 等。最常用的方法是使用 savefig() 函数。

该函数的基本语法如下：

plt.savefig(filename, dpi=None, facecolor='w', edgecolor='w',
        orientation='portrait', papertype=None, format=None,
        transparent=False, bbox_inches=None, pad_inches=0.1,
        frameon=None, metadata=None)

• filename：是图形文件的文件名，可以包含扩展名，如：“figure.png” 或 “figure.pdf”。

• dpi： 是图形的分辨率（每英寸点数），默认为 100。

• facecolor 和 edgecolor： 指定图形的背景颜色。

• orientation： 指定图形的方向，可以是 “portrait”（纵向）或 “landscape”（横向）。

• papertype： 指定图形的纸张类型，如 “letter”，“a4” 等。

• format： 指定图形文件的格式，如 “png”，“pdf”，“jpeg” 等。如果省略，则使用文件名的扩展名作为格式。

• transparent： 指定图形是否透明。

• bbox_inches 和 pad_inches：指定图形保存的边框和间距。

• frameon： 指定是否显示图形的边框。

• metadata： 是图形的元数据，是一个字典类型。

编写最简单的图片保存代码。

plt.savefig("ca_demo.png", dpi=300)

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