如何使用matplotlib讓你的數據更加生動
1 引言
Matplotlib 是 Python 中最受歡迎的數據可視化軟件包之一,支持跨平臺運行,它是 Python 常用的 2D 繪圖庫,同時它也提供了一部分 3D 繪圖接口。Matplotlib 通常與 NumPy、Pandas 一起使用,是數據分析中不可或缺的重要工具之一。
本文就日常生活中常見的業(yè)務場景進行展開討論,更詳盡的說明可以參考文檔。
2 折線圖
折線圖(line chart)是我們日常工作、學習中經常使用的一種圖表,它可以直觀的反映數據的變化趨勢。
可視化結果:
直線:左上直線圖形顯示。曲線:右上帶有樣式變化和標記的折線預覽。
代碼如下:
def draw_line(): N = 8 t = np.linspace(0, 1, N) fig, (axA, axB) = plt.subplots(1, 2) # Line axA.plot(t, t, marker = 'o') axA.set_title('line') # Curve axB.plot(t, t, linestyle='--', marker='*',c='r', label='linear') axB.plot(t, t**2, linestyle='-.', marker='D',c='c', label='quadratic') axB.plot(t, t**3, linestyle=':', marker='^',c='y', label='cubic') axB.set_title('Curve') plt.legend() plt.show()
函數說明:
plot([x], y, [fmt], data=None, **kwargs)
- 可選參數[fmt] 是一個字符串來定義圖的基本屬性如:顏色(color),點型(marker),線型(linestyle)
- 對于顏色 color=‘r' 代表red 表示紅色;color=‘c' 代表cyan 表示藍綠;color=‘y' 代表yellow表示黃色
- 對于線型 linestyle='–' 代表dashed line style 為虛線;linestyle='-.‘代表 dash-dot line style 為點畫線; linestyle=':' 代表dotted line style 為點線
3 散點圖
散點圖用于在水平軸和垂直軸上繪制數據點,它表示了因變量隨自變量變化的趨勢。通俗地講,它反映的是一個變量受另一個變量的影響程度。
可視化結果:
散點圖:左上散點圖可視化,帶有顏色變化。氣泡圖:右上帶有顏色變化和刻度的氣泡圖。
代碼如下:
def draw_scatter(): N = 128 x = np.random.rand(N) y = np.random.rand(N) c = np.random.rand(N) s = np.random.rand(N) s = np.pi*(32*s)**2 cmapDisp = cm.get_cmap('rainbow') fig, (axA, axB) = plt.subplots(1, 2) # scatter axA.scatter(x, y, s=8,c=cmapDisp(c),alpha=0.75) axA.set_title('scatter') # bubble axB.scatter(x, y, c=cmapDisp(c), s=s, alpha=0.25, edgecolors='none') axB.set_title('bubble') plt.show()
函數說明:
scatter(x, y, s=None, c=None, marker=None, cmap=None, norm=None, vmin=None, vmax=None, alpha=None, linewidths=None, verts=None, edgecolors=None, *, data=None, **kwargs)
- x,y:表示的是大小為(n,)的數組,也就是我們即將繪制散點圖的數據點
- s:是一個標量實數或者是一個數組大小為(n,),表示點的大小。
- c:表示的是顏色,是一個可選項。默認是藍色'b',表示的是標記的顏色,或者可以是一個表示顏色的字符,或者是一個長度為n的表示顏色的序列等等
- marker:表示的是標記的樣式,默認的是'o'。
- alpha:實數,0-1之間。點的透明度,透明度設置的好能夠使圖好看。
4 柱狀圖
柱狀圖是一種用矩形柱來表示數據分類的圖表,柱狀圖可以垂直繪制,也可以水平繪制,它的高度與其所表示的數值成正比關系。柱狀圖顯示了不同類別之間的比較關系,圖表的水平軸 X 指定被比較的類別,垂直軸 Y 則表示具體的類別值。
可視化結果:
柱狀圖:左上圖形以組合在一起的平行柱狀圖顯示。
堆疊柱狀圖:右上圖形顯示在堆疊的柱狀圖上。
代碼如下:
def draw_bar(): N = 8 Hx = np.random.randint(18, 65, size=N) Mx = np.random.randint(18, 65, size=N) Hs = np.random.randint(1, 5, size=N) Ms = np.random.randint(1, 5, size=N) indice = np.arange(N) + 1 igrupos = ['G{}'.format(g) for g in indice] iidades = np.arange(0, 80, 5) larg = 0.25 fig, (axA, axB) = plt.subplots(1, 2) # Bar axA.bar(indice - larg, Hx, width=larg, yerr=Hs,color='c', align='edge', label='man') axA.bar(indice, Mx, width=larg, yerr=Ms, color='r', align='edge', label='women') axA.set_title('Bar') axA.set_xticks(indice) axA.set_yticks(iidades) axA.set_xticklabels(igrupos) axA.legend() # Barras axB.bar(indice, Hx, color='c', label='man', yerr=Hs) axB.bar(indice, Mx, color='r', bottom=Hx, label='women', yerr=Ms) axB.set_title('Barras ') axB.set_xticks(indice) axB.set_xticklabels(igrupos) axB.set_yticks(iidades*2) axB.legend() plt.show()
函數說明:
bar(x, height, width, bottom, align)
- x :一個標量序列,代表柱狀圖的x坐標,默認x取值是每個柱狀圖所在的中點位置,或者也可以是柱狀圖左側邊緣位置。
- height: 一個標量或者是標量序列,代表柱狀圖的高度。
- width: 可選參數,標量或類數組,柱狀圖的默認寬度值為 0.8。
- bottom: 可選參數,標量或類數組,柱狀圖的y坐標默認為None。
- algin: 有兩個可選項 {“center”,“edge”},默認為 ‘center',該參數決定 x 值位于柱狀圖的位置。
- bottom: 該參數可以指定柱狀圖開始堆疊的起始值,一般從底部柱狀圖的最大值開始,依次類推
- yerr: 可選參數, 這里針對垂直型誤差,以誤差棒的形式顯示
5 餅狀圖
餅狀圖用來顯示一個數據系列,具體來說,餅狀圖顯示一個數據系列中各項目的占項目總和的百分比。
可視化結果:
餅圖:左上玫瑰圖顯示兩層信息(外層標簽和內層比例分布)。
雷達圖:右上雷達圖形顯示,具有基于中心的值和基于徑向的變化。
代碼如下:
def test_pie(): etiqueta = list('ABCDEFGHIJKL') M, N = 128, len(etiqueta) valor = np.random.random(N)*0.9 + 0.1 var = np.random.random(M) # param cmapRadial = cm.get_cmap('magma') theta = 2*np.pi*np.arange(N)/N omega = 2*np.pi*np.arange(M)/M valor_ = np.append(valor, [valor[0]]) var_ = np.append(var, [var[0]]) theta_ = np.append(theta, [theta[0]]) omega_ = np.append(omega, [omega[0]]) raio = 1.25 mult = 0.15 # draw fig = plt.figure() axA = fig.add_subplot(121, aspect='equal') axB = fig.add_subplot(122, projection='polar') # Pizza axA.pie(valor, labels=etiqueta, pctdistance=0.9,autopct='%1.1f%%', radius=1.1) axA.pie(var, radius=0.9, colors=cmapRadial(var)) axA.set_title('Pizza') centro = plt.Circle((0,0), 0.75, fc='white') axA.add_patch(centro) # Radar axB.plot(theta_, valor_, marker='o', color='black', label='variable') axB.fill_between(theta_, 0, valor_, facecolor='black', alpha=0.25) axB.plot(omega_, raio + var_*mult, color='y', label='change') axB.plot(omega_, raio - var_*mult, color='y') axB.fill_between(omega_, raio - var_*mult, raio + var_*mult,facecolor='y', alpha=0.25) axB.set_title('Radar') axB.set_xticks(theta) axB.set_xticklabels(etiqueta) axB.set_rticks(np.linspace(0, 1.5, 7)) axB.legend() plt.show()
函數說明:
pie(x, labels=None, colors=None, autopct=None, pctdistance=0.6, labeldistance=1.1, radius=None)
- x: 數組序列,數組元素對應扇形區(qū)域的數量大小。
- labels: 列表字符串序列,為每個扇形區(qū)域備注一個標簽名字。
- color : 為每個扇形區(qū)域設置顏色,默認按照顏色周期自動設置。
- autopct :控制餅圖內百分比設置,可以使用format字符串或者format function
'%1.1f'指小數點前后位數(沒有用空格補齊) - labeldistance :label標記的繪制位置,相對于半徑的比例,默認值為1.1, 如<1則繪制在餅圖內側;
- pctdistance :類似于labeldistance,指定autopct的位置刻度,默認值為0.6;
- radius :控制餅圖半徑,默認值為1;
6 總結
本文詳細地介紹了使用matplotlib畫折線圖、散點圖、餅狀圖以及柱狀圖的樣例,并給出了相關可視化效果。
到此這篇關于如何使用matplotlib讓你的數據更加生動的文章就介紹到這了,更多相關matplotlib數據更生動內容請搜索本站以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持本站!
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