NumPy - Matplotlib

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Matplotlib 是 Python 的一個繪相簿。它與 NumPy 一起使用，提供了一個有效的開源替代 MatLab 的環境。它也可以與 PyQt 和 wxPython 等圖形工具包一起使用。

Matplotlib 模組最初由 John D. Hunter 編寫。自 2012 年以來，Michael Droettboom 擔任主要開發者。目前，Matplotlib 1.5.1 版本是可用的穩定版本。該軟體包以二進位制分發版和原始碼形式在 www.matplotlib.org 上提供。

通常，透過新增以下語句將軟體包匯入 Python 指令碼：

from matplotlib import pyplot as plt

這裡pyplot() 是 matplotlib 庫中最重要的函式，用於繪製二維資料。以下指令碼繪製方程式 y = 2x + 5

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()

從np.arange() 函式建立一個 ndarray 物件 x 作為x 軸上的值。y 軸上的對應值儲存在另一個ndarray 物件 y 中。這些值使用 matplotlib 包的 pyplot 子模組的plot() 函式繪製。

圖形表示由show() 函式顯示。

以上程式碼應產生以下輸出：

除了線性圖，還可以透過向plot() 函式新增格式字串來離散地顯示值。可以使用以下格式字元。

還定義了以下顏色縮寫。

要在上面的示例中顯示錶示點的圓圈而不是線，請在 plot() 函式中使用“ob”作為格式字串。

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() 

以上程式碼應產生以下輸出：

正弦波圖

以下指令碼使用 matplotlib 繪製正弦波圖。

示例

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt  

# Compute the x and y coordinates for points on a sine curve 
x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1) 
y = np.sin(x) 
plt.title("sine wave form") 

# Plot the points using matplotlib 
plt.plot(x, y) 
plt.show() 

subplot()

subplot() 函式允許您在同一圖形中繪製不同的內容。在以下指令碼中，繪製了正弦和餘弦值。

示例

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt  
   
# Compute the x and y coordinates for points on sine and cosine curves 
x = np.arange(0, 3 * np.pi, 0.1) 
y_sin = np.sin(x) 
y_cos = np.cos(x)  
   
# Set up a subplot grid that has height 2 and width 1, 
# and set the first such subplot as active. 
plt.subplot(2, 1, 1)
   
# Make the first plot 
plt.plot(x, y_sin) 
plt.title('Sine')  
   
# Set the second subplot as active, and make the second plot. 
plt.subplot(2, 1, 2) 
plt.plot(x, y_cos) 
plt.title('Cosine')  
   
# Show the figure. 
plt.show()

以上程式碼應產生以下輸出：

bar()

pyplot 子模組提供bar() 函式來生成條形圖。以下示例生成了兩組x 和y 陣列的條形圖。

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()

此程式碼應產生以下輸出：