Matplotlib - Jupyter Notebook



Jupyter 是一個寬泛的首字母縮略詞,代表 Julia、Python 和 R。這些程式語言是 Jupyter 應用程式最初的目標語言,但如今,筆記本技術也支援許多其他語言。

2001 年,Fernando Pérez 開始開發 Ipython。IPython 是一種用於多種程式語言的互動式計算命令列 shell,最初是為 Python 開發的。

Jupyter Notebook 中的 Matplotlib 提供了一個互動式環境,可以在程式碼旁邊建立視覺化效果。讓我們一起了解如何在 Jupyter Notebook 中開始使用 Matplotlib 的步驟。

Jupyter Notebook 中的 Matplotlib 庫提供了一種方便的方式來互動式地視覺化資料,在進行資料分析、機器學習或任何其他基於 Python 的專案時,它允許進行探索性和解釋性的工作流程。

考慮 IPython 提供的以下功能:

  • 互動式 Shell(終端和基於 Qt 的)。

  • 支援程式碼、文字、數學表示式、內聯繪圖和其他媒體的基於瀏覽器的筆記本。

  • 支援互動式資料視覺化和 GUI 工具包的使用。

  • 靈活的、可嵌入的直譯器,可以載入到自己的專案中。

2014 年,Fernando Pérez 宣佈了一個從 IPython 分離出來的專案,稱為 Project Jupyter。IPython 將繼續作為 Python shell 和 Jupyter 的核心存在,而 IPython 的筆記本和其他與語言無關的部分將遷移到 Jupyter 名稱下。Jupyter 添加了對 Julia、R、Haskell 和 Ruby 的支援。

啟動 Jupyter Notebook

以下是逐步完成在 Jupyter Notebook 中工作的步驟。

啟動 Jupyter Notebook

開啟 Anaconda Navigator。

Launching

從 Navigator 啟動 Jupyter Notebook,或者在終端/Anaconda Prompt 中鍵入jupyter notebook 並按 Enter 鍵。

Web Browser

建立或開啟筆記本

Jupyter Notebook 在我們的 Web 瀏覽器中開啟後,導航到我們想要工作的目錄。

單擊“新建”並選擇一個 Python 筆記本,通常稱為“無標題”筆記本。

Untitled File

匯入 Matplotlib

在 Jupyter Notebook 單元格中,使用以下程式碼行匯入 Matplotlib 庫。

import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

%matplotlib inline 是一個魔法命令,它告訴 Jupyter Notebook 在筆記本中內聯顯示 Matplotlib 繪圖。

建立繪圖

現在我們可以使用 Matplotlib 函式建立繪圖。例如,讓我們使用 numpy 資料建立一個折線圖。

示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Generating sample data
x = np.linspace(0, 20, 200)
y = np.sin(x)
# Plotting the data
plt.figure(figsize=(8, 4)) 
plt.plot(x, y, label='sin(x)')
plt.title('Sine Wave')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('sin(x)')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()
輸出
Example plot

與繪圖互動

生成繪圖後,它將直接顯示在筆記本中單元格下方。如果我們在匯入階段使用了%matplotlib notebook 而不是%matplotlib inline,則可以與繪圖進行互動,例如平移和縮放。

多個繪圖

我們可以透過建立新的單元格並執行更多 Matplotlib 命令來建立多個繪圖。

Markdown 單元格

我們可以在程式碼單元格上方或之間新增 Markdown 單元格中的解釋性文字,以描述我們的繪圖或分析。

儲存繪圖

我們可以使用plt.savefig('filename.png') 將繪圖儲存為 Jupyter 環境中的影像檔案。

關閉 Jupyter Notebook

完成筆記本工作後,我們可以從 Jupyter Notebook 介面關閉它,或者關閉啟動 Jupyter Notebook 的終端/Anaconda Prompt。

隱藏 Jupyter 筆記本中的 Matplotlib 描述

要隱藏在呼叫 plot() 方法時例項的 Matplotlib 描述,我們可以採取以下步驟

  • 開啟 Ipython 例項。

  • import numpy as np

  • from matplotlib import pyplot as plt

  • 為 x 建立點,即 np.linspace(1, 10, 1000)

  • 現在,使用 plot() 方法繪製線條。

  • 要隱藏例項,請使用 plt.plot(x); (帶分號)

  • 或者,使用 _ = plt.plot(x)

示例

在此示例中,我們隱藏了描述程式碼。

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
x = np.linspace(1, 10, 1000)
plt.plot(x)
plt.show()

輸出

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x1f6d31d9130>]
Hiding Description plot
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