利用matplotlib进行数据可视化
Leonwey 2020-03-03
pylab和pyplot
关于pylab和pyplot，人们做过不少的讨论。这两个模块有哪些不同呢？pylab模块跟matplotlib一起安装，而pyplot则是matplotlib的内部模块。两者的导入方法有所不同，可选择其中一种进行导入。
from pylab import *
#或
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
pylab在同一命名空间整合了pyplot和Numpy的功能，因此无需再单独导入Numpy。更进一步来说，导入pylab后，pyplot和Numpy的函数就可以直接调用，而不用再指定其所属模块（命名空间），从而使得matplotlib开发环境更像是Matlab。
plot(x,y)
array([1,2,3,4])
#而不用指定模块名称
plt.plot()
np.array([1,2,3,4])
大多情况下，我们更乐意使用pyplot模块。
线状图
这里我使用jupyter来进行演示
ipython qtconsole --matplotlib inline
用matplotlib生成这个图表很简单，一行代码就能搞定
plt.plot([1,2,3,4])
plt.show()
1.png
如图所示，生成了一个Line2D对象。该对象为一条直线，它表示图表中各数据点的线性延伸趋势。我们可以看出，列表中的数据直接被作为y轴的值展示了出来，x周是从0开始的，所以我们要看一个数据的折线图，只用输入一个list即可。
但我们可以看出这个图可能还很简陋，比如有如下几个问题：
y轴显示为啥是0.5为步长间隔，我想以1为步长间隔
我想控制x轴展示的值，而不是从0开始
图太小了，能否控制大小
x轴和y轴字太小了，能否控制大小
给x轴和y轴命个名吧
没有网格看不清
没有图例
给线状图标上点
我想保存图片到本地
怎么画子图呢
接下来我们就一个一个解决。
1.设置x轴和y轴步长间隔
控制x轴，y轴显示的值，有两个参数
xticks(ticks, [labels], **kwargs)
yticks(ticks, [labels], **kwargs)
ticks：控制显示的位置，也就是显示那几个值，这几个值必须在y值数据的范围内，这里也就是[1，4]这个范围。
[labels]：控制显示在对应位置的值，可以是数也可以是字符。
y = [1,2,3,4]
step = 1
plt.yticks([i for i in y if i%step == 0])
plt.plot(y)
2.png
2.x轴展示的值
这里展示了坐标轴显示字符的情况。
注意第五行，我改成了[1,2,3,3.5,4]，所以显示出来就多了个3.5。
y = [1,2,3,4]
scale_ls = range(4)
index_ls = ["富强","民主","文明","和谐"]
plt.xticks(scale_ls,index_ls)
plt.yticks([1,2,3,3.5,4])
plt.plot(y)
Snipaste_2018-10-10_13-17-55.png
3.控制图表大小
控制图表的大小要用到的几个方法
rcParams：这个参数是用来设置一些配置参数的，比如这里我就用到了大小和dpi
figure.figsize：控制大小，参数为一个二元组(x,y)，即长、宽
figure.dpi：控制dpi
plt.rcParams[‘figure.figsize‘] = (10,5)
plt.rcParams[‘figure.dpi‘] = 200
y = [1,2,3,4]
scale_ls = range(4)
index_ls = ["富强","民主","文明","和谐"]
plt.xticks(scale_ls,index_ls)
plt.yticks([1,2,3,3.5,4])
plt.plot(y)
这里可以看出更大更清晰了
3.png
4.调节x轴和y轴字体大小
这里控制字体大小用到的也是xticks和yticks，只不过使用到了fontsize参数。
plt.rcParams[‘figure.figsize‘] = (10,5)
plt.rcParams[‘figure.dpi‘] = 200
y = [1,2,3,4]
scale_ls = range(4)
index_ls = ["富强","民主","文明","和谐"]
plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)
plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)
plt.plot(y)
Snipaste_2018-10-10_13-46-03.png
5.给x轴和y轴加上名字
使用
xlabel(str,fontsize=int )
ylabel(str,fontsize=int )
plt.rcParams[‘figure.figsize‘] = (10,5)
plt.rcParams[‘figure.dpi‘] = 200
y = [1,2,3,4]
scale_ls = range(4)
index_ls = ["富强","民主","文明","和谐"]
plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)
plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)
plt.xlabel("核心价值观", fontsize=20)
plt.ylabel("顺序", fontsize=20)
plt.plot(y)
Snipaste_2018-10-10_13-50-42.png
6.加上网格
plt.grid(True)，加上横纵两种网格。
plt.grid(True,axis="x"),加上x轴网格。
plt.rcParams[‘figure.figsize‘] = (10,5)
plt.rcParams[‘figure.dpi‘] = 200
y = [1,2,3,4]
scale_ls = range(4)
index_ls = ["富强","民主","文明","和谐"]
plt.xticks(scale_ls,index_ls,fontsize=20)
plt.yticks([1,2,3,3.5,4],fontsize=20)
plt.xlabel("核心价值观", fontsize=20)
plt.ylabel("顺序", fontsize=20)
plt.grid(True,axis="both")
plt.plot(y)
Snipaste_2018-10-10_14-01-54.png
7.加上图例
使用legend方法，里面有这么几个参数
handles：代表使用的是那几个曲线的对象
labels：代表对应的图例文字
loc：放置的位置
prop：额外参数，例如size，控制图例大小
t = np.arange(0, 2.5, 0.01)
y1 = map(math.sin, math.pi*t)
y2 = map(math.cos, math.pi*t)
l1, = plt.plot(list(y1))
l2, = plt.plot(list(y2))
plt.legend(handles = [l1, l2], labels = [‘Sin‘, ‘Cos‘], loc = ‘best‘, prop={‘size‘: 20})
Snipaste_2018-10-10_14-13-29.png
8.给线状图标点
只用在plot加入参数marker 即可
t = np.arange(0, 2.5, 0.1)
y1 = map(math.sin, math.pi*t)
y2 = map(math.cos, math.pi*t)
l1, = plt.plot(list(y1), marker = "o")
l2, = plt.plot(list(y2), marker = "*")
plt.legend(handles = [l1, l2], labels = [‘Sin‘, ‘Cos‘], loc = ‘best‘, prop={‘size‘: 20})
Snipaste_2018-10-10_14-19-11.png
9.保存图片到本地
只用在最后使用savefig 方法
plt.savefig(‘test.png‘,dpi=400)
10.画子图
这里使用到了subplot方法
他有三个参数，分别为
几行
几列
第几个
举个栗子
subplot(2,2,1) 2行2列（即子图排列为田字格形状）第一个
subplot(2,1,2) 2行1列（即子图排列为纵向两个图形状）第二个
t = np.arange(0, 2.5, 0.1)
y1 = map(math.sin, math.pi*t)
y2 = map(math.cos, math.pi*t)
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.title("Sin", fontsize=20)
l1, = plt.plot(list(y1), marker = "o")
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.title("Cos", fontsize=20)
l2, = plt.plot(list(y2), marker = "*")
这里我还使用到了title方法，给对应图表加上了标题。
Snipaste_2018-10-10_14-27-58.png
