Matplotlib学习教程(一)

男娘i 2021-09-25 01:52 423阅读 0赞

## 学习目标 ##

*  目标
    
     *  了解什么是matplotlib
     *  为什么要学习matplotlib
     *  matplotlib的三层结构介绍

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## 1 什么是Matplotlib ##

*  是专门用于开发2D图表(包括3D图表)

*  使用起来及其简单

*  以渐进、交互式方式实现数据可视化

## 2 为什么要学习Matplotlib ##

可视化是在整个数据挖掘的关键辅助工具，可以清晰的理解数据，从而调整我们的分析方法。

*  能将数据进行可视化,更直观的呈现
 *  使数据更加客观、更具说服力

例如下面两个图为数字展示和图形展示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3B6cTkxNTk4MTA0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]         ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3B6cTkxNTk4MTA0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## 3 实现一个简单的Matplotlib画图 ##

import matplotlib.pyplot as plt
    
    # 1.创建画布
    plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)
    
    # 2.绘制图像
    x = [1,2,3]
    y = [4,5,6]
    plt.plot(x, y)
    
    # 3.显示图像
    plt.show()

## ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3B6cTkxNTk4MTA0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][] ##

## 4 认识Matplotlib图像结构(拓展，了解) ##

## ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3B6cTkxNTk4MTA0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][] ##

## 5 Matplotlib三层结构(拓展，了解) ##

### 5.1 容器层 ###

容器层主要由Canvas、Figure、Axes组成。

Canvas是位于最底层的系统层，在绘图的过程中充当画板的角色，即放置画布(Figure)的工具。

Figure是Canvas上方的第一层，也是需要用户来操作的应用层的第一层，在绘图的过程中充当画布的角色。

Axes是应用层的第二层，在绘图的过程中相当于画布上的绘图区的角色。

*  Figure:指整个图形(可以通过plt.figure()设置画布的大小和分辨率等)
 *  Axes(**坐标系**):数据的绘图区域
 *  Axis(**坐标轴**)：坐标系中的一条轴，包含大小限制、刻度和刻度标签

特点为：

*  一个figure(图像)可以包含多个axes(坐标系/绘图区)，但是一个axes只能属于一个figure。
 *  一个axes(坐标系/绘图区)可以包含多个axis(坐标轴)，包含两个即为2d坐标系，3个即为3d坐标系

### 5.2 辅助显示层 ###

辅助显示层为Axes(绘图区)内的除了根据数据绘制出的图像以外的内容，主要包括Axes外观(facecolor)、边框线(spines)、坐标轴(axis)、坐标轴名称(axis label)、坐标轴刻度(tick)、坐标轴刻度标签(tick label)、网格线(grid)、图例(legend)、标题(title)等内容。

该层的设置可使图像显示更加直观更加容易被用户理解，但又不会对图像产生实质的影响。

### 5.3 图像层 ###

图像层指Axes内通过plot、scatter、bar、histogram、pie等函数根据数据绘制出的图像。

*  总结：
    
     *  Canvas（画板）位于最底层，用户一般接触不到
     *  Figure（画布）建立在Canvas之上
     *  Axes（绘图区）建立在Figure之上
     *  坐标轴（axis）、图例（legend）等辅助显示层以及图像层都是建立在Axes之上

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