NumPy Matplotlib

pip3 安裝：

pip install matplotlib -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

Linux 系統(tǒng)也可以使用 Linux 包管理器來安裝：

Debian / Ubuntu：

sudo apt-get install python-matplotlib

Fedora / Redhat：

sudo yum install python-matplotlib

安裝完后，你可以使用 python -m pip list 命令來查看是否安裝了 matplotlib 模塊。

$ pip3 list | grep matplotlib
matplotlib 3.3.0

實例

示例

 import numpy as np 
 from matplotlib import pyplot as plt 
  
 x = np.arange(1,11) 
 y = 2 * x + 5 
 plt.title("Matplotlib demo") 
 plt.xlabel("x axis caption") 
 plt.ylabel("y axis caption") 
 plt.plot(x,y) plt.show()

以上實例中，np.arange() 函數(shù)創(chuàng)建 x 軸上的值。y 軸上的對應(yīng)值存儲在另一個數(shù)組對象 y 中。這些值使用 matplotlib 軟件包的 pyplot 子模塊的 plot() 函數(shù)繪制。

圖形由 show() 函數(shù)顯示。

圖形中文顯示

Matplotlib 默認(rèn)情況不支持中文，我們可以使用以下簡單的方法來解決。

這里我們使用思源黑體，思源黑體是 Adobe 與 Google 推出的一款開源字體。

官網(wǎng)： https://source.typekit.com/source-han-serif/cn/

GitHub 地址： https://github.com/adobe-fonts/source-han-sans/tree/release/OTF/SimplifiedChinese

打開鏈接后，在里面選一個就好了：

可以下載個 OTF 字體，比如 SourceHanSansSC-Bold.otf，將該文件文件放在當(dāng)前執(zhí)行的代碼文件中：

SourceHanSansSC-Bold.otf 文件放在當(dāng)前執(zhí)行的代碼文件中：

示例

 import numpy as np 
 from matplotlib import pyplot as plt 
 import matplotlib
  
 # fname 為 你下載的字體庫路徑，注意 SourceHanSansSC-Bold.otf 字體的路徑
 zhfont1 = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SourceHanSansSC-Bold.otf") 
  
 x = np.arange(1,11) 
 y = 2 * x + 5 
 plt.title("立地貨 - 測試", fontproperties=zhfont1) 
  
 # fontproperties 設(shè)置中文顯示，fontsize 設(shè)置字體大小
 plt.xlabel("x 軸", fontproperties=zhfont1)
 plt.ylabel("y 軸", fontproperties=zhfont1)
 plt.plot(x,y) 
 plt.show()

此外，我們還可以使用系統(tǒng)的字體：

示例

 from matplotlib import pyplot as plt
 import matplotlib
 a=sorted([f.name for f in matplotlib.font_manager.fontManager.ttflist])
 for i in a:
     print(i)

打印出你的 font_manager 的 ttflist 中所有注冊的名字，找一個看中文字體例如：STFangsong(仿宋）,然后添加以下代碼即可：

plt.rcParams['font.family']=['STFangsong']

作為線性圖的代替，可以通過向 plot() 函數(shù)添加格式字符串來顯示離散值。可以使用以下格式化字符。

字符	描述
'-'	實線樣式
'--'	短橫線樣式
'-.'	點劃線樣式
':'	虛線樣式
'.'	點標(biāo)記
','	像素標(biāo)記
'o'	圓標(biāo)記
'v'	倒三角標(biāo)記
'^'	正三角標(biāo)記
'<'	左三角標(biāo)記
'>'	右三角標(biāo)記
'1'	下箭頭標(biāo)記
'2'	上箭頭標(biāo)記
'3'	左箭頭標(biāo)記
'4'	右箭頭標(biāo)記
's'	正方形標(biāo)記
'p'	五邊形標(biāo)記
'*'	星形標(biāo)記
'h'	六邊形標(biāo)記 1
'H'	六邊形標(biāo)記 2
'+'	加號標(biāo)記
'x'	X 標(biāo)記
'D'	菱形標(biāo)記
'd'	窄菱形標(biāo)記
'\|'	豎直線標(biāo)記
'_'	水平線標(biāo)記

以下是顏色的縮寫：

字符	顏色
'b'	藍色
'g'	綠色
'r'	紅色
'c'	青色
'm'	品紅色
'y'	黃色
'k'	黑色
'w'	白色

要顯示圓來代表點，而不是上面示例中的線，請使用 ob 作為 plot() 函數(shù)中的格式字符串。

示例

 import numpy as np 
 from matplotlib import pyplot as plt 
  
 x = np.arange(1,11) 
 y = 2 * x + 5 
 plt.title("Matplotlib demo") 
 plt.xlabel("x axis caption") 
 plt.ylabel("y axis caption") 
 plt.plot(x,y,"ob") 
 plt.show()

執(zhí)行輸出結(jié)果如下圖：

繪制正弦波

以下實例使用 matplotlib 生成正弦波圖。

示例

 import numpy as np 
 import matplotlib.pyplot as plt 
 # 計算正弦曲線上點的 x 和 y 坐標(biāo)
 x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1) 
 y = np.sin(x)
 plt.title("sine wave form") 
 # 使用 matplotlib 來繪制點
 plt.plot(x, y) 
 plt.show()

執(zhí)行輸出結(jié)果如下圖：

subplot()

subplot() 函數(shù)允許你在同一圖中繪制不同的東西。

以下實例繪制正弦和余弦值:

示例

 import numpy as np 
 import matplotlib.pyplot as plt 
 # 計算正弦和余弦曲線上的點的 x 和 y 坐標(biāo) 
 x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1) 
 y_sin = np.sin(x) 
 y_cos = np.cos(x) 
 # 建立 subplot 網(wǎng)格，高為 2，寬為 1 
 # 激活第一個 subplot
 plt.subplot(2, 1, 1) 
 # 繪制第一個圖像 
 plt.plot(x, y_sin) 
 plt.title('Sine') 
 # 將第二個 subplot 激活，并繪制第二個圖像
 plt.subplot(2, 1, 2) 
 plt.plot(x, y_cos) 
 plt.title('Cosine') 
 # 展示圖像
 plt.show()

執(zhí)行輸出結(jié)果如下圖：

bar()

pyplot 子模塊提供 bar() 函數(shù)來生成條形圖。

以下實例生成兩組 x 和 y 數(shù)組的條形圖。

示例

 from matplotlib import pyplot as plt 
 x = [5,8,10] 
 y = [12,16,6] 
 x2 = [6,9,11] 
 y2 = [6,15,7] 
 plt.bar(x, y, align = 'center') 
 plt.bar(x2, y2, color = 'g', align = 'center') 
 plt.title('Bar graph') 
 plt.ylabel('Y axis') 
 plt.xlabel('X axis') 
 plt.show()

執(zhí)行輸出結(jié)果如下圖：

numpy.histogram()

numpy.histogram() 函數(shù)是數(shù)據(jù)的頻率分布的圖形表示。水平尺寸相等的矩形對應(yīng)于類間隔，稱為 bin，變量 height 對應(yīng)于頻率。

numpy.histogram()函數(shù)將輸入數(shù)組和 bin 作為兩個參數(shù)。 bin 數(shù)組中的連續(xù)元素用作每個 bin 的邊界。

示例

 import numpy as np 
  
 a = np.array([22,87,5,43,56,73,55,54,11,20,51,5,79,31,27])
 np.histogram(a,bins = [0,20,40,60,80,100]) 
 hist,bins = np.histogram(a,bins = [0,20,40,60,80,100]) 
 print (hist) 
 print (bins)

輸出結(jié)果為：

 [3 4 5 2 1]
 [ 0 20 40 60 80 100]

plt()

Matplotlib 可以將直方圖的數(shù)字表示轉(zhuǎn)換為圖形。 pyplot 子模塊的 plt() 函數(shù)將包含數(shù)據(jù)和 bin 數(shù)組的數(shù)組作為參數(shù)，并轉(zhuǎn)換為直方圖。

示例

 from matplotlib import pyplot as plt 
 import numpy as np 
  
 a = np.array([22,87,5,43,56,73,55,54,11,20,51,5,79,31,27]) 
 plt.hist(a, bins = [0,20,40,60,80,100]) 
 plt.title("histogram") 
 plt.show()

執(zhí)行輸出結(jié)果如下圖：

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