4.1 matplotlib快速繪圖

爲了將matplotlib繪製的圖表嵌入到Notebook中，需要執行下面的命令:

%matplotlib inline

• 載入matplotlib的繪圖模塊pyplot，並且重命名爲plt。
• 載入numpy模塊，並且重命名爲np。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

numpy.linspace(start, stop, num=50, endpoint=True, retstep=False, dtype=None)

np.linspace在指定的間隔內返回均勻間隔的數字。 返回num均勻分佈的樣本，在[start, stop]。

x = np.linspace(0, 10, 100)

y = np.sin(x)

z  = np.cos(x**2)

調用figure()對象創建一個Figure(圖像)對象，並且將它成爲當前Figure對象。figure參數指定了Figure對象的寬度和高度，單位爲英尺。此外還可以使用dpi參數指定Figure對象的分辨率，即每英尺所表示的像素數，這裏使用默認值80.

plt.figure(figsize=(8, 4))

<Figure size 576x288 with 0 Axes>
<Figure size 576x288 with 0 Axes>

這裏使用plot()在當前的Figure對象中繪圖。實際上plot()是在Axes(子圖)對象上繪圖，如果不存在，則創建一個幾乎充滿整個圖表的Axes對象，使其成爲當前的Axes對象。
plot前兩個參數分別表示X，Y軸數據的對象，這裏使用的是numpy數組。使用關鍵字參數可以指定所繪製曲線的各種屬性。

• label: 給曲線指定一個標籤，也可以使用LaTeX表示，如果標籤字符串前後有字符$
• color: 指定曲線的顏色，顏色可以用英文單詞或以#字符開頭的6位十六進制數表示。
• linewidth: 指定曲線的寬度，可以不是整數，或者使用縮寫lw。
• b-- 指定曲線的顏色和線型， b表示藍色，--表示線型爲虛線。

但是使用LaTeX語法繪製數學公式會極大的降低圖表的描繪速度

plt.plot(x, y, label="$sin(x)$", color="red", linewidth=2)
plt.plot(x, z, "b--", label="$cos(x^2)$")

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x7f71dee853c8>]

plt.plot? #在IPython中執行可以查看格式化字符串的詳細說明。

xlabel, ylabel:分別設置X, Y軸的標題文字。

plt.xlabel("Times(s)")

Text(0.5,0,'Times(s)')

plt.ylabel("vlot")

Text(0,0.5,'vlot')

title設置子圖的標題

plt.title("Pyplot First Example")

Text(0.5,1,'Pyplot First Example')

xlim, ylim分別設置X, Y 軸的顯示範圍。

plt.ylim(-1.2,1.2)

(-1.2, 1.2)

legend顯示圖中曲線的標籤和樣式的矩陣區域。

plt.legend()

No handles with labels found to put in legend.





<matplotlib.legend.Legend at 0x7f71df083fd0>

最後調用plt.show()顯示繪圖窗口。

plt.show()

將上面合併執行，結果如下。

plt.plot(x, y, label="$sin(x)$", color="red", linewidth=2)
plt.plot(x, z, "b--", label="$cos(x^2)$")
plt.xlabel("Times(s)")
plt.ylabel("vlot")
plt.ylim(-1.2,1.2)
plt.legend()
plt.show()

plt.savefig()將當前的Figure對象保存爲圖像文件，圖像格式由圖像文件的擴展名決定，可以通過dpi參數來指定圖像的分辨率。

plt.savefig("test.png", dpi=120)

<Figure size 432x288 with 0 Axes>