大蟒蛇python教程共享Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

一、安装matplotlib

1)由于已安装anaconda,可直接打开anaconda prompt,再用命令pip install matplotlib进行安装,因镜像问题,可能较慢,建议第2种方式。

2)访问https://pypi.org/project/matplotlib/#files,并查找与你使用的python版本匹配的wheel文件(扩展名为.whl的文件),比如与python3.9版本相应的matplotlib-3.5.1-cp39-cp39-win_amd64.whl放在目录g:developpython下,(或者你自己所建目录)

打开anaconda prompt,再用命令pip install g:developpythonmatplotlib-3.5.1-cp39-cp39-win_amd64.whl(注意目录要保持一致) 执行完成即可。

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

二、测试 matplotlib

打开anaconda prompt 先输入python,再输入 import matplotlib,如图所示,没有出现任何错误消息,就说明系统安装成功。

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

三、 绘制简单的折线

import matplotlib.pyplot as plt   #导入模块matplotlib.pyplot,并重新命名为plt    squares = [1,4,9,16,25,36,49,64,81,100]  #定义一个数组    plt.plot(squares, linewidth=5)# 设置图表标题,并给坐标轴加上标签和 参数 linewidth 决定了绘制的线条的粗细  plt.title("square numbers", fontsize=24)#设置标题和字体大小  plt.xlabel("value", fontsize=14)  #  x轴标签,和字体大小  plt.ylabel("square of value", fontsize=14)  #  y轴标签,和字体大小  plt.tick_params(axis='both', labelsize=14) # 设置刻度标记的大小,函数 tick_params() 设置刻度的样式  plt.show()

这样就完成一个简单的折线图,运行效果如下:

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

注:如果运行过程中,出现图中红色方框所示警告,需要重新设置spyder中tools,如下图所示:

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

四、使用 scatter() 绘制散点图并设置其样式

1、要绘制单个点

可使用函数 scatter() ,并向它传递一对x和y坐标,它将在指定位置绘制一个点:

import matplotlib.pyplot as plt   #导入模块matplotlib.pyplot,并重新命名为plt    plt.scatter(2, 4, s=200) #调用了scatter(),并使用实参s设置了绘制图形时使用的点的尺寸,位置为2,4    plt.title("square numbers", fontsize=24) # 设置图表标题并给坐标轴加上标签  plt.xlabel("value", fontsize=14)  plt.ylabel("square of value", fontsize=14)  # 设置刻度标记的大小  plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14)  plt.show()

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

2、要绘制系列点

绘制系列点,只需要给出系列点的坐标即可。我们将上述代码中plt.scatter(2, 4, s=200)的2,4分别用两个数列代替。

import matplotlib.pyplot as plt   #导入模块matplotlib.pyplot,并重新命名为plt    x_values = [1, 2, 3, 4, 5]  #x轴的数列  y_values = [1, 3,6, 9, 12]  #y轴的数列  plt.scatter(x_values, y_values, s=100) #调用了scatter(),并使用实参s设置了绘制图形时使用的点的尺寸  plt.title(" series numbers", fontsize=24) # 设置图表标题并给坐标轴加上标签 plt.xlabel("value", fontsize=14) plt.ylabel("value", fontsize=14) # 设置刻度标记的大小 plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14) plt.show()

运行结果如下:

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

 3、自动计算数据

像上述手动输入点数,或数列,都是比较慢的处理方式 ,下面用for循环来替代手工输入。

可以先将x_values定义为一个数列,数值在一定的范围,比如1-1000,而对应的y_values也是一个数列,按一定的方式(函数)产生。于是,可以将上述代码修改为如下:

import matplotlib.pyplot as plt   #导入模块matplotlib.pyplot,并重新命名为plt    x_values = list(range(1, 1001))  #定义一个1-1000的数列,  y_values = [x**2 for x in x_values]  #定义y值的生成方式。    plt.scatter(x_values, y_values, s=4) #调用了scatter(),并使用实参s设置了绘制图形时使用的点的尺寸    plt.title(" series numbers", fontsize=24) # 设置图表标题并给坐标轴加上标签  plt.xlabel("value", fontsize=14)  plt.ylabel("value", fontsize=14)  # 设置刻度标记的大小  plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=10)  plt.axis([1,1100,1,1100000]) #注意一下axis的参数  plt.show()

运行结果如下:

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

matplotlib中的点默认为蓝色点和黑色轮廓,如上述三图所示,其中最后一图因为点较多,且连在一起,像是一条曲线,为区别不同的点,可以对点分别不同的颜色。

只需再配置几个参数 ,就可以删除黑色轮廓,和修改点的颜色。

plt.scatter(x_values, y_values, edgecolor='none', s=40),其中edgecolor='none'表示将黑色轮廓删除

修改数据点的颜色,可向 scatter() 传递参数 c ,并将其设置为要使用的颜色的名称,如下:

plt.scatter(x_values, y_values, c='red', edgecolor='none', s=40) # 将颜色修改为红色。

颜色映射(colormap)

颜色映射是一系列颜色,从起始颜色渐变到结束颜色。在可视化中,颜色映射用于突出数据的规律

plt.scatter(x_values, y_values, c=y_values, cmap=plt.cm.blues,edgecolor='none', s=40)   #调用了scatter()参数 c 设置成了一个y值列表,并使用参数 cmap 告诉 pyplot 使用哪个颜色映射,  # 将y值较小的点显示为浅蓝色,并将y值较大的点显示为深蓝色

具体运行效果如下:

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

注意,要了解所有相关颜色的映射,可访问官网,单击examples,向下滚动到color examples,再单击colormaps_reference进行参考。

4、自动保存图表

方法 plt.show() 是显示图表

要让程序自动将图表保存到文件中,可调用 plt.savefig() 方法

plt.savefig('scatter.png', bbox_inches='tight')  #保存为scatter.png的图片文件

Python+matplotlib实现简单曲线的绘制

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