如何在 Matplotlib 中用線連線散點圖的點？

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Python 是一種流行的程式語言，廣泛應用於資料科學、機器學習等領域。它受歡迎的原因之一是擁有強大的庫，例如 Matplotlib，它允許使用者輕鬆建立高質量的視覺化效果。Matplotlib 是 Python 中一個流行的資料視覺化庫，它提供了廣泛的工具來建立不同型別的圖表，包括散點圖。

在本教程中，我們將探討如何在 Matplotlib 中用線連線散點圖的點。散點圖可用於視覺化兩個變數之間的關係，而向散點圖新增線可以幫助突出資料中的趨勢或模式。我們將逐步介紹在 Matplotlib 中建立散點圖並用線連線散點圖點的步驟。因此，讓我們深入 Python 和 Matplotlib 令人興奮的資料視覺化世界。

如何在 Matplotlib 中用線連線散點圖的點？

要在 Matplotlib 中建立散點圖，我們需要匯入兩個庫——Matplotlib 和 NumPy。

Matplotlib 是一個強大的資料視覺化庫，允許使用者建立各種型別的圖表、圖形和繪圖。另一方面，NumPy 是一個數值計算庫，它支援使用陣列和矩陣。要在 Python 中使用這些庫，我們需要將它們匯入到我們的環境中。

要匯入 Matplotlib 和 NumPy，我們使用 import 語句後跟庫的名稱。我們還可以為庫指定別名，使程式碼更易讀。例如，Matplotlib 和 NumPy 的常用別名分別為 plt 和 np。

以下是如何匯入 Matplotlib 和 NumPy 的示例

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

匯入庫後，我們現在將使用 NumPy 建立一些示例資料，並使用 Matplotlib 建立此資料的散點圖。然後，我們將用線連線散點圖的點，以突出顯示資料中的任何模式或趨勢。

在 Matplotlib 中向散點圖新增線

向散點圖新增線可以成為使用 Matplotlib 探索和分析資料的強大技術。此方法涉及按特定順序連線散點圖的點，這可以幫助您更有效地視覺化關係和趨勢。

Matplotlib 提供了一種簡單的方法來向散點圖新增線。一種方法是首先按升序對 x 值進行排序，然後重新排列相應的 y 值以匹配 x 值的新順序。這可以使用 NumPy 的排序函式（如 np.sort 和 np.argsort）來完成。

對資料進行排序後，您可以使用 Matplotlib 的 plot 函式新增連線排序後的 x 和 y 值的線。生成的繪圖將顯示原始散點圖的點，並用線按特定順序連線它們。

要在 Matplotlib 中向散點圖新增線，您可以按照以下一般步驟操作

生成示例資料：首先，我們將使用 NumPy 庫為我們的散點圖建立一些示例資料。我們可以使用 NumPy 提供的 numpy.random 模組生成隨機資料。此模組允許我們從各種統計分佈中生成隨機數。

# Generating Sample data
x = np.random.rand(50)
y = np.random.rand(50)

建立散點圖：生成隨機資料後，我們可以使用 Matplotlib 的 plt.scatter() 函式建立散點圖。此函式用於建立 x 和 y 值的散點圖，其中每個點都由繪圖上的標記表示。

要建立散點圖，我們可以簡單地呼叫 plt.scatter() 函式並將我們之前生成的 x 和 y 陣列傳遞給它。我們還可以使用 color 引數指定標記的顏色，在本例中我們將設定為“藍色”。這將生成一個帶有藍色標記的散點圖，標記的 x 和 y 座標對應於我們隨機生成的陣列中的值。

# Create a scatterplot:
plt.scatter(x, y, color='blue')

向散點圖新增線：要向散點圖新增線，我們可以使用 NumPy 庫的 np.sort() 函式按升序對 x 和 y 陣列進行排序。對資料進行排序後，我們就可以使用 Matplotlib 的 plt.plot() 函式繪製一條連線每對排序點的線。

要對 x 和 y 陣列進行排序，我們只需使用 np.sort() 函式並將排序後的值分配給新變數即可。我們可以使用 NumPy 的 np.argsort() 函式根據 x 陣列的排序索引對 y 陣列進行排序。

# Add lines to the scatterplot:
x_sort = np.sort(x)
y_sort = y[np.argsort(x)]
plt.plot(x_sort, y_sort)

顯示繪圖：建立散點圖並向其新增線後，我們將使用 Matplotlib 的 plt.show() 函式顯示繪圖。

# Display the plot
plt.show()

這是一個帶有連線點的散點圖的示例

輸出

如以下輸出影像所示，以上程式碼透過為 x 和 y 生成 50 個隨機值建立了一個帶有藍色點的散點圖。然後它對 x 值進行排序並重新排列 y 值以匹配排序後的 x 值。最後，它添加了一條連線排序值的線到散點圖上。生成的繪圖顯示了 x 和 y 值之間的關係，作為散佈的點，並用線連線它們。該繪圖使用 matplotlib.pyplot 庫中的 show() 函式顯示。

結論

在本教程中，我們探討了如何使用 Python 在 Matplotlib 中用線連線散點圖的點。我們瞭解到，Matplotlib 是一個流行的資料視覺化庫，它提供了廣泛的工具來建立不同型別的繪圖，包括散點圖。我們提供了在 matplotlib 中建立散點圖並用線連線散點圖點的分步說明。我們還為我們介紹的每種方法提供了示例。有了這些知識，您現在可以建立具有視覺吸引力的散點圖和線條，以更好地視覺化資料點之間的關係。