[Python知识库]Matplotlib学习笔记

Matplotlib是一个著名的库，用于在Python中绘制图表。

pyplot是Matplotlib的子集，用于绘制2D图表。其中，plot()画图函数，用它可以绘制点和线。

示例代码：

# 导入matplotlib包
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

#plot()画图方法
def testPlot():
    """
    plot()画图函数，是绘制二维图形的最基本函数，用它可以绘制点和线。

    语法格式如下：
        # 画单条线
        plot([x], y, [fmt], *, data=None, **kwargs)
        # 画多条线
        plot([x], y, [fmt], [x2], y2, [fmt2], ..., **kwargs)

    参数说明：
        x, y：点或线的节点，x 为 x 轴数据，y 为 y 轴数据，数据可以列表或数组，只能是秩为1的数组。
        fmt：可选，定义基本格式（如颜色、标记和线条样式）。多条曲线不指定颜色时，会自动选择不同颜色。
             颜色字符：'b' 蓝色，'m' 洋红色，'g' 绿色，'y' 黄色，'r' 红色，'k' 黑色，'w' 白色，'c' 青绿色，'#008000' RGB 颜色符串。
             线型参数：'‐' 实线，'‐‐' 破折线，'‐.' 点划线，':' 虚线。
             标记字符：'.' 点标记，',' 像素标记(极小点)，'o' 实心圈标记，'v' 倒三角标记，'^' 上三角标记，'>' 右三角标记，'<' 左三角标记...等等。
        **kwargs：可选，用在二维平面图上，设置指定属性，如标签，线的宽度等。
    """
    # Matplotlib默认情况不支持中文,添加仿宋字体
    plt.rcParams['font.family'] = ['STFangsong']

    # 构建4个坐标点
    Xpoints = np.array([0,4])
    Ypoints = np.array([0,8])
    XXpoints = np.array([0, 4])
    YYpoints = np.array([0, 4])

    # 绘制图形：通过两个坐标 (0,0) 到 (4,8) 来绘制一条线，颜色红色.
    plt.plot(Xpoints,Ypoints,"r",label = "（1）班成绩") # 参数label=''传入字符串类型的值，也就是图例的名称
    # 绘制图形：通过两个坐标 (0,4) 到 (0,4) 来绘制一条线，颜色蓝色.
    plt.plot(XXpoints, YYpoints, "b", label="（2）班成绩") # 参数label，设置图例的名称
    # 设置横轴和纵轴标签
    plt.xlabel("x轴")
    plt.ylabel("y轴")
    # 设置标题
    plt.title("学生期中考试成绩")

    # 添加图例
    legend = plt.legend(loc='upper left',shadow = True) # shadow设置图例背景为灰色
    frame = legend.get_frame() # 获得图例背景
    frame.set_facecolor("0.9") # 设置图例背景透明度

    # 通过4个坐标，绘制2条线
    plt.plot(Xpoints,Ypoints,XXpoints,YYpoints)

    # 通过2个坐标 (0,0) 到 (4,8) 来绘制2个点，颜色绿色.
    plt.plot(Xpoints,Ypoints,"g.")

    # 可以绘制任意数量的点，只需确保两个轴上的点数相同即可。
    XXXpoints = np.array([1, 2, 6, 8])
    YYYpoints = np.array([3, 8, 1, 10])
    plt.plot(XXXpoints, YYYpoints)

    # 如果不指定 x 轴上的点，则x会根据y的值来设置为 0, 1, 2, 3..N-1。
    plt.plot(YYYpoints)

    # 绘制正弦和余弦图
    x = np.arange(0, 4 * np.pi, 0.1)  # start,stop,step
    y = np.sin(x)
    z = np.cos(x)
    plt.plot(x, y, x, z)

    # 展示图形
    plt.show()

设置图例

第一步：给plt.plot( )中参数label=’'传入字符串类型的值，也就是图例的名称

第二步：使用plt.legend( )使上述代码产生效果

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

n = np.linspace(-5, 4, 30)
m1 = 3 * n + 2
m2 = n ** 2

plt.xlabel('时间')
plt.ylabel('心情')

plt.plot(n, m1, color='r', linewidth=1.5, linestyle='-', label='女生购物欲望')
plt.plot(n, m2, 'b', label='男生购物欲望')
plt.legend()

plt.show()

图片读取与展示

import matplotlib.image as mpimg

# python中图片读取与展示
def testImshow():
    """
    plt.waitforbuttonpress()
       等待用户输入，
       如果键被按下则返回True，关闭图片
       如果鼠标按钮被按下则返回False，最小化图片
       如果在超时秒内没有输入则返回None。 负值使超时失效。
    """
    # 读取图片：将图片转换为数组
    img = mpimg.imread("孩童.jpg") # 读出来的值为0-1

    # 获取img数组的维度
    print(img.shape) # (436, 600, 3) 图片的像素是436*600

    # 展示图片：将数组转换为图片
    plt.imshow(img)

    # 用于阻止与图形交互的调用
    plt.waitforbuttonpress()