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Matplotlib简介和pyplot的简单使用

2013年07月07日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1820字 ⁄ 字号 评论关闭

最近要花一些图,本来是打算用matlab的,但是matlab有时候莫名其妙的挂掉,忍受不了,便找到了matplotlib。我熟悉并且喜欢Python,所以matplotlib替代了matlab。

使用了几天,感觉还好,不过觉得文档不够全,网页版的有些链接打不开,pdf版本内容也就那么多,很多想找的内容都找不到,于是去看源码。下面整理一些使用心得。主要是用到matplotlib里面的pyplot和与其相关的。
先看简单的,画一张简单的函数曲线图,

#导入pyplot,文档里面的例子通常将其别名为plt
import matplotlib.pyplot as plt
#创建一幅图
plt.figure()
#画出曲线
plt.plot(x,y)
#显示
plt.show()

通常,除了要把曲线显示出来,还会有其他的要求,比如坐标轴的标注,图的大小,标题,图例,画多条曲线在一张图里,画多张子图在一张图里,类似与matlab里面的subplot,等。下面一点一点的介绍。

首先看plt.figure(),这个是创建一幅图,可以没有参数,但是,也可以有参数,可以直接看源码的参数说明,
figsize=(width,height) #这个指定图的大小,单位好像是inch,
dpi # dot per inch,像素密度,是不是就是类似于iphone显示屏的ppi,视网膜屏的ppi要求在,326ppi,在960x640的3.5寸屏上。
还有其他参数。

这里是用plt调用figure(),没有保存其返回值,这个函数是有返回值的,返回一个什么什么Figure对象,

再看plt.plot(x,y),这个将数据画成曲线,显示,x就对应横坐标,y对应纵坐标,x,y都是一个一维的list,这个是很好理解的。
plot除了需要x,y这两个参数,还可以有其他参数,比如,指定线的样式,可以是虚线,点线,还有颜色,线的宽度,这些可以使用关键字参数指定。还有一个,这里可以指定label,这个label可以用来作图例的文字。

最后是plt.show(),这个就是把图像显示出来,好像没什么好说的。

关于标注和标题
由于只是一幅图,比较好指定,plt.xlabel(text),plt.ylabel(text),plt.title(text),还可以制定字体大小,使用关键字参数fontsize=16,补充一点就是公式的输入,它支持latex格式的公式输入,就是两个$中间写latex的公式,保证字符串是raw格式,这个还是很好用的。有一个在线的latex公式编辑测试,很好用的,给出链接,http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php

关于坐标轴范围,
通过plt.axis([xmin xmax ymin ymax]指定,

关于网格,plt.grid(True),就可以显示网格。

关于图例,如果在画曲线的时候制定了label,那么图例也是很简单的,plt.legend()就可以了。在matplotlib里面。有专门的一个legend的类,还很复杂的,暂时不深究了。

关于画多条曲线,在matlab里面要使用hold on,这个好像不需要,直接继续plt.plot(x,y)就可以了。
下面看个完整的例子。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f1(t):
    return np.exp(-t)*np.cos(2*np.pi*t)

def f2(t):
    return np.sin(2*np.pi*t)*np.cos(3*np.pi*t)

t = np.arange(0.0,5.0,0.02)


plt.figure()
plt.plot(t,f1(t),"g-",label="$f(t)=e^{-t} \cdot \cos (2 \pi t)$")
plt.plot(t,f2(t),"r-.",label="$g(t)=\sin (2 \pi t) \cos (3 \pi t)$",linewidth=2)

plt.axis([0.0,5.01,-1.0,1.5])
plt.xlabel("t")
plt.ylabel("v")
plt.title("a simple example")

plt.grid(True)
plt.legend()
plt.show()

画图结果如下,

这只是很简单的一种情况,其他的情况,比如两个y轴,多个子图,子图的标题,不标准的子图布局,等,见后面的更新。

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