Python数据可视化三部曲之 Matplotlib 从上手到上头(下)

简介: Python数据可视化三部曲之 Matplotlib 从上手到上头

8. 设置样式(颜色,线条,标记)

8.1 线条颜色 color

修改图形的颜色通过设定plot()的color参数来实现,color参数也可以简写为c。


颜色的取值有多种方式指定,最常用的是直接设定颜色的名称或颜色名称的简写,也可以通过RGB数组(比如(1,1,0)等其他方式设定)。


常用的颜色简写有

颜色

简写

英文

蓝色

b

blue

红色

r

red

绿色

g

green

黄色

y

yellow

黑色

k

black

白色

w

white

洋红色(也称品红色)

m

magenta

蓝绿色(即青色)

c

cyan

此外,常用颜色还可以选择的有brown,purple,pink,orange,olive,gold,gray等。

8.2 线条样式 linestyle

plot()函数中的linestyle参数用于设定曲线的类型。为了书写方便,有时会用ls代替linestyle, 该参数的主要取值如表所示:


线条类型可能的取值有

类型

名称取值

符号取值

实线

‘solid’

‘-’

虚线(也称双画线)

‘dashed’

‘—’ (两个短杠)

线点

‘dashdot’

‘-.’

点线

‘dotted’

‘:’

不画线

‘None’

‘’

虚线(另一种)

 

‘:’

 

8.3 标记样式 maker

除了线条样式外,还可以设置数据点的形状。数据点形状通过plot()方法的maker参数来设定。maker参数取值有很多,如表所示:


点的形状marker的部分值表

形状含义

符号取值(marker)

点标记

.

像素标记

,

实心圆标记

o

向下三角形标记

v

向上三角形标记

^

向左三角形标记

<

向右三角形标记

>

实心正方形标记

s

实心五角星标记

‘p’

竖六边形标记

‘h’

横六边形标记

‘H’

下花三角标记

1

上花三角标记

2

左花三角标记

3

右花三角标记

4

加号标记

‘+’

叉号标记

‘x’

钻石标记(大菱形标记)

D

小钻石标记(小菱形标记)

d

星号标记

‘*’

竖线标记

‘|’

8.4 线条宽度 linewidth

线条的宽度通过参数linewidth来设定。参数linewidth也可以简写成lw。

8.5 标记的样式

参数mfc用于设置标记的颜色

参数ms用于设置标记的大小

参数mec用于设置标记的边框的颜色。


__

8.6 样式使用示例

绘制两条折线为例

一条为红色,线条样式为“点线”类型,标记为大菱形标记,线条宽度为2。

另一条为绿色,线条样式为虚线类型(’:’),标记为横六边形标记,线条宽度为4。

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.plot([5.12, 5.15, 5.13, 5.10, 5.2, 5.25, 5.19, 5.24, 5.31], label='股票A收盘价', c='r', ls='-.', marker='D', lw=2)
plt.plot([5.09, 5.13, 5.16, 5.12, 5.09, 5.25, 5.16, 5.20, 5.25], label='股票B收盘价', c='g', ls=':', marker='H', lw=4)
plt.xticks(range(9), \
        ['2021-02-01', '2021-02-02', '2021-02-03', '2021-02-04', \
        '2021-02-05', '2021-02-06', '2021-02-07', '2021-02-08', \
         '2021-02-09'], rotation=45)
plt.title('某股票开盘价&收盘价时序图')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('价格')
plt.grid(True)
plt.legend()
plt.show()

图像展示如下:

9.png

9.面向对象绘图

9.1 面向对象绘图 - 创建画布对象

设置画布,Matplotlib绘图的一大特色,即面向对象绘图


使用Matplotlib面向对象绘图,绘图前我们要先创建一个Figure对象,即所谓的“画布”,Figure对象是一个空白区域。Figure对象可以通过pyplot包中的figure函数进行创建。


fig = plt.figure(num=None, figsize=None, dpi=None, facecolor=None, edgecolor=None, frameon=True)


其中

num  指图像的编号或名称,数字为编号,字符串为名称。通过此参数来指定、区分不同的Figure对象。

figsize  指画布的宽和高,单位为英寸。(x, y)

dpi  指画布的分辨率,即每英寸有多少个像素,默认为80。

facecolor  指背景颜色。

edgecolor  指边框颜色。

frameon  指是否显示边框,默认为True,表示绘制边框。否则不绘制边框。


import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure(1, facecolor='r', figsize=(5, 3))
plt.plot([1, 1, 0, 0, -1, 0, 1, 1, -1])
plt.show()

10.png

对于每个Figure对象,都可以包含一个或者多个个Axes对象,每个Axes对象即一个绘图区域,其拥有自己独立的坐标系统。


不设置画布时则自动创建一个只有一个Axes对象的画布,且位置居中。


创建好Figure和Axes后,绘图时直接对创建的Axes对象调用相关方法即可(如ax1.plot()),不必再使用类似plt.plot()这样的形式。此即面向对象绘图。

9.2 创建Axes对象

以创建一个包含两个Axes的Figure对象为例,创建的方法有两种,一种是调用Figure对象的add_axes()方法,另一则是调用matplotlib的subplot()方法。


add_axes()方法

使用add_axes()方法创建Axes时,以对Figure对象fig创建Axes对象ax1为例,其语法如下

ax1 = fig.add_axes([x1,y1,x2,y2])


需要传入一个有四个元素的列表,四个数字依次表示创建的Axes的左下角、右上角的相对坐标位置。(原点在Figure对象左下角,计算相对位置时,Figure的宽和高都视为1个单位长度,要传入的坐标值都是0到1的浮点数)

import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
# 创建两个Axes对象
ax1 = fig.add_axes([0.1, 0.1, 0.3, 0.3])
ax2 = fig.add_axes([0.5, 0.5, 0.4, 0.4])
plt.show()

11.png

plt.subplot()方法


使用plt.subplot()方法创建Axes时,其语法如下

subplot(numRows, numCols, plotNum)


其中

num_Rows  指图像排多少行

numCols  指图像排多少列

plotNum  指图像的位置左上角第一个图像的位置开始记为1,往右依次记为2,3…,每一行的图像接着排下去,最终右下角的图像编号等于num_Rows×plotNum。


代码示例如下:

import matplotlib.pyplot as plt
# 位置1
ax1 = plt.subplot(221)
ax1.set_title('ax1')
# 位置2
ax2 = plt.subplot(222)
ax2.set_title('ax2')
# 位置3
ax3 = plt.subplot(223)
ax3.set_title('ax3')
# 位置4
ax4 = plt.subplot(224)
ax4.set_title('ax4')
plt.show()

12.png

9.3 常用面向对象绘图方法

以Axes对象ax1为例,常用的面向对象绘图方法有:


#绘图

ax1.plot()


#设置网格

ax1.grid()


#设置标题

ax1.set_title(‘ax1_title’)


#设置标签

ax1.set_xlabel()

ax1.set_ylabel()


#设置坐标轴范围

ax1.set_xlim()

ax1.set_ylim()


#设置刻度标签

ax1.set_xticklabels()

ax1.set_yticklabels()


# 设置图例

ax1.legend()


# 显示图像

将数据显示为图像,即在2D常规栅格上。

ax1.imshow()


# 显示图像

将2D矩阵或数组的值绘制为颜色编码的图像。

ax1.matshow()


#添加一条水平线

ax1.axhline()


# 添加水平跨度

ax1.axhspan


# 添加一条垂直线

ax1.axvline


# 添加垂直跨度

ax1.axvspan


# 添加无限长的直线

ax1.axline


Axes对象也有bar(),barh(),pie(),scatter()等方法。


10.matplotlib进阶学习

更多相关操作,为了方便日常检索,小啾将其写在了其他博文中。且小啾将链接附在了文末,大家可以参考学习:

matplotlib进阶传送门:

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