Python の視覚化 - matplotlib.pyplot 描画の基本パラメーターの詳細な説明

目次

1.matplotlib の紹介

2. グラフィックコンポーネントの機能利用

2.1. figure(): 背景色

2.2 xlim() と ylim(): x 軸と y 軸の数値表示範囲を設定する

2.3 xlabel() と ylabel(): x 軸と y 軸のラベル テキストを設定する

2.4 grid(): 目盛りのグリッド線を描画する

2.5 axhline(): x 軸に平行な水平基準線を引く

2.6 axvspan(): x 軸に垂直な参照領域を描画する

2.7 xticks()、yticks()

2.8 annotate(): グラフィック コンテンツの詳細にポイント ツー ポイントの注釈テキストを追加する

2.9 bbox: タイトルにフレームを追加

2.10 . text(): グラフィック コンテンツの詳細を追加する非ポインティング コメント テキスト (透かし)

2.11. title(): グラフィックコンテンツのタイトルを追加する

2.12. legend(): さまざまなグラフィックのテキスト ラベルの凡例をマークする

2.13 table(): サブグラフにテーブルを追加する

3.完全なコード表示

4.折れ線グラフの線のスタイル

5. よく使われる色の略語

6. まとめ


1.matplotlib の紹介

matplotlib ライブラリは、Python で 2D および 3D グラフを描画するためのデータ視覚化ツールです。

機能:
    単純な描画ステートメントを使用して、複雑な描画効果を実現します 
    インタラクティブな操作を使用して、次第に細かいグラフィックス効果を実現します 
    埋め込み LaTex を使用して、グラフ、科学的表現、記号テキストを出力し、等級を印刷します
    グラフの構成要素をきめ細かく制御します

3 つの描画インターフェイス

        pyplot: 現在のプロットに直面する

        軸: オブジェクト指向

        Pylab: matlab スタイルに従います

この記事では、プロット描画 (変数の傾向の変化を表示する) を使用して描画の基本パラメーターを表示し、numpy ライブラリを使用して描画データ (ランダム) を取得します. 最終的なグラフィックは慎重に考えられておらず、すべてが主にグラフィック パラメータを表示します。! !

使用したライブラリ:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

2. グラフィックコンポーネントの機能利用

  plot(): 変数のトレンド変化を表示

   使用法: plt.plot(x, y, c, ls, lw, label, alpha, **kwargs)       
          x、y: x、y 軸の値
          c: 色を設定する
          ls: 折れ線グラフの線のスタイル
          lw: 折れ線グラフの線幅
          label: グラフィック コンテンツをマークするラベル テキスト
          アルファ: 透明度
          **kwargs: line2D 属性の使用を指定します
        

 2.1. figure():背景色

        使用方法: figure(num=なし、figsize=なし、dpi=なし、facecolor=なし、
edgecolor=None、frameon=True、FigureClass=Figure、clear=False、**kwargs)  
番号 :
        このパラメーターが指定されていない場合、新しい Figure オブジェクトが作成され、Figure オブジェクトの number プロパティに格納されている Figure カウント値がインクリメントされます。このパラメータがあり、id に対応する図形オブジェクトが存在する場合、id の図形オブジェクトをアクティブにします。id の Figure オブジェクトが存在しない場合は、作成して返します。num の値が文字列の場合、ウィンドウのタイトルをこの文字列に設定します
figsize: インチ単位の幅と高さ、デフォルト値は rc figure.figsize (1 インチは 2.54 cm に等しい)
dpi: グラフィック解像度。デフォルト値は rc figure.dpi です。
facecolor:背景色
plt.figure(figsize=(10, 10))
x = np.linspace(0.05, 10, 1000)  # 在0.05到10的区间中,等差选取1000个,端点不属于
y = np.sin(x)
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.plot(x, y,
         color='red',
         ls='-',
         label='sinx')
plt.show()

 2.2  xlim() と ylim(): x 軸と y 軸の数値表示範囲を設定する

 使い方: plt.xlim(xmin,xmax)
        xmin: x 軸の最小値
        xmax: x 軸の最大値

2.3  xlabel() と ylabel(): x 軸と y 軸のラベル テキストを設定する

使い方: plt.xlabel(fontsize, verticalalignment, horizo​​ntalalignment, rotation, bbox)
 
fontsize: 数値または (小、大、中)
verticalalignment: 座標軸からの位置 (上、下、中央、ベースライン)
hoizontalalignment:位置(center,right,left)
比率:位置(縦、横、縦)
bbox: 境界線を追加

2.4  grid():目盛りのグリッド線を描画する

使い方:plt.grid(線種、色)

2.5  axhline(): x 軸に平行な水平基準線を引く

使い方: plt.axhline(y, c, ls, lw, label)
y: 水平基準線の始点
plt.figure(figsize=(10, 10))
x = np.linspace(0.05, 10, 1000)  # 在0.05到10的区间中,等差选取1000个,端点不属于
y = np.sin(x)
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.plot(x, y,
         color='red',
         ls='-',
         label='sinx')
plt.xlim(1, 10)
plt.ylim(-1, 1)
plt.xlabel('x轴')
plt.ylabel('y轴')
plt.grid(ls=':',
         color='blue')  # 设置网格,颜色为蓝色
plt.axhline(0.5, color='green', lw=2, label="分割线")  # 绘制平行于x轴的水平参考线,绿色,名称
plt.show()

(上図の緑色の線は axjline() で追加した基準線です)

2.6  axvspan(): x 軸に垂直な参照領域を描画する

使い方: plt.axvspan( xmin, xmax ,facecolor, alpha)
xmin: 参照領域の開始位置
xmax: 参照領域の終了位置
facecolor: 参照領域の塗りつぶし色
alpha: 参照領域の塗りつぶし色の透明度、[0~1]
注: その使用方法は、axhspan() でも使用できます。
前のコードに追加
plt.axvspan(xmin=2,
            xmax=5,
            facecolor='r',
            alpha=0.2)  # 绘制垂直于x轴的参考区域

それは取得することです(注:この段落は領域です)

 2.7  xticks()、yticks()

        現在の x 軸または y 軸のスケール位置とラベルを取得または設定します (つまり、x 軸または y 軸のラベルを設定します)

xilim や ylim と同じ効果を設定していると理解できますが、範囲と距離を指定できます

plt.xticks(list(range(0, 12, 1)))  # 调整刻度范围和刻度标签

元の 0~10 から現在の 0~11 までの x 軸に注意してください。3 番目のパラメータを設定することでステップ サイズを設定できます。ここでは 1 に設定されています。

2.8  annotate():グラフィック コンテンツの詳細にポイント ツー ポイントの注釈テキストを追加する

関数メソッド: plt.annotate()

s: コメントのテキスト内容

xy: 注釈を付ける座標点

xytext: 注釈テキストの座標位置
太さ: フォントの線種の設定 (ウルトラライト、ライト、ノーマル、レギュラー、ブック、ミディアム、ローマン、セミボールド、デミボールド、デミ、ボールド、ヘビー、エクストラボールド、黒)
color: フォントの色を設定します; RGB または RGBA タイプの色も設定できます; ただし、[0,1] の間の浮動小数点数でなければなりません         
xycoords= パラメータは次のとおりです。
     図の点: 図の左下隅の点
     Figure ピクセル: Figure の左下隅のピクセル
     図の分数: 図の左下部分
     軸ポイント: 座標軸の左下のポイント
     軸ピクセル: 座標軸の左下のピクセル
     data: 注釈付きオブジェクトの座標系を使用
     arrowprops: 矢印パラメータ、パラメータ タイプはディクショナリ dict です
     width: 矢印の幅
     headwidth: 矢印の下のポイント単位の幅
     headlength: 矢の長さ
     収縮: 両端から「収縮」する全長の部分
     facecolor: 矢印の色 (arrowstyle キーワードが設定されている場合、上記のパラメーターは使用できません。
これらを使用するには:
                                -
                                ->
                                -[
                                |-|
                                -|>
                                <->
                                <|-
                                <|-|>
                                はで
                                単純
                                ウェッジ
plt.annotate('local',
             xy=(2, 1),
             xytext=(0.5, 0.5),
             weight='bold',
             color='red',
             xycoords="data",
             arrowprops=
             dict(arrowstyle="->", connectionstyle='arc3', color='b'),
             bbox=
             dict(boxstyle="rarrow",
                  pad=0.6,
                  fc="yellow",
                  ec='k',
                  lw=1,
                  alpha=0.5)
             )

 ここの黄色の矢印と青い細い線がパラメータメソッドで追加されたパラメータで、実際の使用過程では、実際のニーズに合わせて使用​​できます.画像に説明を追加するものと考えることができます.

2.9  bbox: タイトルにフレームを追加

(boxstyle: ボックス形状; circle: 楕円; darrow: 双方向矢印; larrow: 左向きの矢印; rarrow: 矢印

右向き; round: 角丸長方形; round4: 楕円形; roundtooth: 波状の境界線 1; のこぎり歯:

波線 2; 正方形: 長方形)

2.10 . text():グラフィック コンテンツの詳細を追加する非ポインティング コメント テキスト (透かし)

関数メソッド: plt.text()

x, y: 座標軸上の値を表す
重さ:
            超軽量ライト
            普通
            通常
            本
            中くらい
            ローマ人
            半太字
            デボルド
            デミ
            大胆な
            重い
            大胆な
            黒
xycoodrds:
    図の点: 図の左下隅の点
    Figure ピクセル: Figure の左下隅のピクセル
    図の分数: 図の左下部分
    軸ポイント: 座標軸の左下のポイント
    軸ピクセル: 座標軸の左下のピクセル
                        
data: 注釈付きオブジェクトの座標系を使用
                
bbox: タイトルにフレームを追加します
           boxstyle: ボックス形状
           円:楕円
           darrow: 双方向矢印
           larrow: 左向きの矢印
           狭い: 右向きの矢印
           round: 角丸長方形
           round4: 楕円
           roundtooth: 波状の境界線 1
           鋸歯状: 波状の境界線 2
           正方形:長方形         
plt.text(1, 1,
         "y=sinx",
         weight='bold',
         color ='b')

    ここでは、座標 (1, 1) に設定されています。これは、テキストの下の y=sinx の青いフィールドです。

2.11. title(): グラフィックコンテンツのタイトルを追加する

plt.title("正弦函数")

2.12. legend():さまざまなグラフィックのテキスト ラベルの凡例をマークする

使い方: plt.legeng()

図中の凡例の地理的位置:
                        一番
                        右上
                        左上
                        左下
                        右下
                        右
                        中央左
                        中央右
                        下中央
                        アッパーセンター
                        中心
plt.legend(loc="lower left")  # 设置图例位置

2.13  table(): サブグラフにテーブルを追加する

plt.table(cellText=なし、cellColours=なし、cellloc='right'、colWidths=なし、
rowLabels=なし、 rowColours=なし、 collLabels=なし、 colColours=なし、
collloc='center'、loc='bpttpm'、bbox=なし、edge='closed'、**kwargs)
cellText: テーブル セルのテキスト。型は文字列の 2 次元リストです
cellColours: 表セルの背景色。型の 2 ビット カラー値のリスト
cellloc: テーブル セル テキストの配置。デフォルト値は正しい
                                左
                                右
                                中心
colWidths: テーブル セルの幅。type は float のリストです
rowLabels: テーブルの行ヘッダー テキスト。タイプは文字列のリストです
rowColours: テーブルの行ヘッダーの背景色。type は色のリストです
colLabels: テーブルの列ヘッダー テキスト。タイプは文字列のリストです
colLoc: 表の行ヘッダー テキストの配置。デフォルトの権利
                                左
                                右
                                中心
colColours: テーブル ヘッダーの背景色。type は色のリストです
loc: サブプロットに対するセルの位置
bbox: テーブルのバウンディング ボックスを描画します。このパラメーターが None でない場合は、loc パラメーターをオーバーライドします。
      エッジ: セルのエッジ。この属性は、さまざまなセルの背景色に影響します。
                        BRTL
                        開ける
                        閉まっている
                        水平
                        垂直

3.完全なコード表示

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure(figsize=(10, 10))
x = np.linspace(0.05, 10, 1000)  # 在0.05到10的区间中,等差选取1000个,端点不属于
y = np.sin(x)
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.plot(x, y,
         color='red',
         ls='-',
         label='sinx')
plt.xlim(1, 10)
plt.ylim(-1, 1)
plt.xlabel('x轴')
plt.ylabel('y轴')
plt.grid(ls=':',
         color='blue')  # 设置网格,颜色为蓝色
plt.axhline(0.5, color='green', lw=2, label="分割线")  # 绘制平行于x轴的水平参考线,绿色,名称
plt.axvspan(xmin=2,
            xmax=5,
            facecolor='r',
            alpha=0.2)  # 绘制垂直于x轴的参考区域
plt.axhspan(ymin=(-3**0.5)/2,
            ymax=(3**0.5)/2,
            facecolor='w',
            alpha=0.2)

plt.legend(loc="lower left")  # 设置图例位置
plt.annotate('local',
             xy=(2, 1),
             xytext=(0.5, 0.5),
             weight='bold',
             color='red',
             xycoords="data",
             arrowprops=
             dict(arrowstyle="->", connectionstyle='arc3', color='b'),
             bbox=
             dict(boxstyle="rarrow",
                  pad=0.6,
                  fc="yellow",
                  ec='k',
                  lw=1,
                  alpha=0.5)
             )
plt.xticks(list(range(0, 12, 1)))  # 调整刻度范围和刻度标签
plt.text(1, 1,
         "y=sinx",
         weight='bold',
         color ='b')
plt.title("正弦函数")
plt.show()

このコードの文字列は、漢字を表示するために使用されます

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

どのような絵が描かれても、 plt.show() を使用して最後に絵を表示する必要があります。そうしないと、出力は空になります

4.折れ線グラフの線のスタイル

     
   -:实线样式
   --:短横线样式
   -.:点划线样式
   ::虚线样式
    .:点标记
    O:圆标记
    V:倒三角标记
    ^:正三角标记
    <:左三角标记
    >:右三角表示
    1:下箭头标记13
    2:上箭头标记
    3:左箭头标记
    4:右箭头标记
    S:正方形标记
    p:五边形标记
    *:星形标记
    H:六边形标记
    +:加号标记
    X:x 标记
    D:菱形标记
    |:竖直线标记
    _:水平线标记

5. よく使われる色の略語

b 蓝色
g 绿色
r 红色
c 青色
m 品红色·
y 黄色
k 黑色
w 白色

6. まとめ

        多くのパラメータは使用できない場合もありますが, 存在することを知っておく必要があり, 存在することは合理的です. 異なるパラメータには異なる機能と機能があります. グラフにあまりにも多くのパラメータを追加しないでください. 一般に, 凡例, タイトル, および xy-軸範囲。

        どちらを使用する場合でも、最初に試してみることをお勧めします。練習は、真実をテストするための唯一の基準です! ! !

        拙い文章をお許しいただきたいと思います. 私も少しずつ手探り中です. 質問があればコメント欄で議論してください.

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転載: blog.csdn.net/qq_60471758/article/details/122752184