matplotlib绘制常见图形

Matplotlib 是一个 Python 的 2D绘图库，它以各种硬拷贝格式和跨平台的交互式环境生成出版质量级别的图形 [1]  。

通过 Matplotlib，开发者可以仅需要几行代码，便可以生成绘图，直方图，功率谱，条形图，错误图，散点图等。

1.绘制折线图

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,2,3,4,5])
plt.ylabel('some numbers')
plt.show()

效果如图所示:

上面只是一个简单的折线图，下面介绍几个绘图常用的方法:

• plt.figure() 设置图片大小（figsize = None，dpi = None，facecolor = None，edgecolor = None，linewidth = 0.0，frameon = None，subplotpars = None，tight_layout = None，constrained_layout = None ）

但一般常用的前两个 figsize显示图片的大小，一般设置为(20,8),dpi表示图像的清晰度一般设置为80

• plt.savefig()保存图片 括号内一般填写保存的路径及格式
• plt.xticks()设置了x轴上的刻度和字符串 fontproperties设置子图样式
• plt.yticks()设置了y轴上的刻度和字符串
• plt.xticks()解决了刻度稀疏和密集问题
• plt.label(title,xlabel,ylabel)设置了标题，xy轴的label
• font_manager()设置字体一般显示中文字体
• plt.grid(alpha=0.4)绘制网格 alpha表示网格透明度、
• plt.plot(label="")和plt.legend()添加图例 注意添加图例一定是两步走

import matplotlib.pyplot as plt
import random
import matplotlib.font_manager
#
# font = {'family': 'MicroSoft YaHei',
#         'weight': 'bold',
#         'size': 'larger'}
# matplotlib.rc("font",**font)
#设置字体方式
my_font=matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="C:\Windows\Fonts\simsun.ttc")

x=range(0,120)
y=[random.randint(20,35) for  i in range(120)]
plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)
plt.plot(x,y)
#调整x轴的刻度
_x=list(x)
_xtick_labels=["10点{}分".format(i) for i in range(60)]
_xtick_labels+=["11点{}分".format(i) for i in range(60)]
#取步长，数字和字符串一一对应，数据的长度一样
plt.xticks(_x[::3],_xtick_labels[::3],rotation=90,fontproperties=my_font) #ratation旋转的度数
#添加描述信息
plt.xlabel("时间",fontproperties=my_font)
plt.ylabel("温度 单位（℃）",fontproperties=my_font)
plt.title("10点到12点每分钟的气温变化情况",fontproperties=my_font)
plt.show()

效果如下所示:
 

2.绘制直方图 使用plt.hist()

先确定组距，然后根据组距求组数

代码如下所示:

#绘制直方图
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import font_manager
a=[131,98,125,131,124,139,131,117,128,108,135,138,131,102,107,114,119,128,121,142]
#计算组数
d=5 #组距
num_bins=(max(a)-min(a))//d

plt.hist(a,num_bins)
#设置x轴的刻度
plt.xticks(range(min(a),max(a),d))
plt.show()

运行效果如下所示:

3.绘制散点图 

使用scatter绘制散点图 方法如上所示。

代码如下:

#绘制散点图
from matplotlib import pyplot as plt
from  matplotlib import  font_manager
my_font=font_manager.FontProperties(fname="C:\Windows\Fonts\simsun.ttc")
y_3=[11,17,16,11,12,11,12,6,6,7,8,9,12,15,14,17,18,21,16,17,20,14,15,15,15,19,21,22,22,30,26]
y_10=[26,26,28,19,21,17,16,19,18,20,20,19,22,23,17,20,21,20,22,15,11,15,5,13,17,10,11,10,10,9,9]
x_3=range(1,32)
x_10=range(51,82)
#设置图形大小
plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)
#使用scatter绘制散点图
plt.scatter(x_3,y_3,label="3月")
plt.scatter(x_10,y_10,label="10月")
#调整x轴的刻度
_x=list(x_3)+list(x_10)
_xtick_labels=["3月{}日".format(i) for i in x_3]
_xtick_labels+=["10月{}日".format(i-50) for i in x_10]
plt.xticks(_x[::3],_xtick_labels[::3],fontproperties=my_font,rotation=45)
#添加描述信息
plt.xlabel("时间",fontproperties=my_font)
plt.ylabel("温度",fontproperties=my_font)
plt.title("标题",fontproperties=my_font)
#添加图例
plt.legend(prop=my_font,loc="upper left")

#展示
plt.show()

运行效果:

4.绘制条形图

利用plt.bar绘制条形图

代码如下所示:

#绘制条形图
from matplotlib import pyplot as plt
from  matplotlib import font_manager
my_font=font_manager.FontProperties(fname="C:\Windows\Fonts\simsun.ttc")

a=["战狼2","速度与激情8","功夫瑜伽","西游妖魔篇","变形金刚5:最后的骑士","摔跤吧!爸爸","加勒比海盗5:死无对证","金刚：骷髅岛","极限特工:终极回归","生化危机6:终章","乘风破浪","神偷奶爸3","智取威虎山","大闹天竺","金刚狼3:殊死一战","蜘蛛侠:英雄归来","悟空传","银河护卫队2","情圣","新木乃伊",]
b=[56.01,26.94,17.53,16.49,15.45,12.96,11.8,11.61,11.28,11.12,10.49,10.3,8.75,7.55,7.32,6.99,6.88,6.86,6.58,6.23]
#设置图形大小
plt.figure(figsize=(20,15),dpi=80)
#绘制条形图
plt.bar(range(len(a)),b,width=0.3)
plt.xticks(range(len(a)),a,fontproperties=my_font,rotation=90)
plt.show()

运行效果如下所示:

绘制水平条形图 

使用plt.barh代码如下:
 

#绘制横着的条形图
from matplotlib import pyplot as plt
from  matplotlib import font_manager
my_font=font_manager.FontProperties(fname="C:\Windows\Fonts\simsun.ttc")

a=["战狼2","速度与激情8","功夫瑜伽","西游妖魔篇","变形金刚5:最后的骑士","摔跤吧!爸爸","加勒比海盗5:死无对证","金刚：骷髅岛","极限特工:终极回归","生化危机6:终章","乘风破浪","神偷奶爸3","智取威虎山","大闹天竺","金刚狼3:殊死一战","蜘蛛侠:英雄归来","悟空传","银河护卫队2","情圣","新木乃伊",]
b=[56.01,26.94,17.53,16.49,15.45,12.96,11.8,11.61,11.28,11.12,10.49,10.3,8.75,7.55,7.32,6.99,6.88,6.86,6.58,6.23]
#设置图形大小
plt.figure(figsize=(20,15),dpi=80)
#绘制条形图
plt.barh(range(len(a)),b,height=0.3,color='orange')
plt.yticks(range(len(a)),a,fontproperties=my_font,color='orange')
plt.grid(alpha=0.3)
plt.show()

运行效果如下所示:

绘制多个条形图,注意宽度的设置

代码如下所示:

from matplotlib import pyplot as plt
from  matplotlib import font_manager
my_font=font_manager.FontProperties(fname="C:\Windows\Fonts\simsun.ttc")
a=["猩球崛起3:终极之战","敦刻尔克","蜘蛛侠:英雄归来","战狼2"]
b_16=[15746,312,4497,319]
b_15=[12357,156,2045,168]
b_14=[2358,399,2358,362]
x_14=list(range(len(a)))
x_15=[i+0.2 for i in x_14]
x_16=[i+0.2*2 for i in x_14]
#设置图形大小
plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)
plt.bar(range(len(a)),b_14,width=0.2,label="9月14日")
plt.bar(x_15,b_15,width=0.2,label="9月15日")
plt.bar(x_16,b_16,width=0.2,label="9月16日")
plt.legend(prop=my_font)
#设置x轴的刻度
plt.xticks(x_15,a,fontproperties=my_font)
plt.show()

 运行效果如下所示: