python matplotlib是一個(gè)方便、易于使用Python二維繪圖設(shè)計(jì)工具,幫助您制作印刷格式和各種環(huán)境中跨平臺(tái)的互動(dòng)數(shù)字組合的出版質(zhì)量。
matplotlib實(shí)際上是一套面向?qū)ο蟮睦L圖庫,它所繪制的圖表中的每個(gè)繪圖元素,例如線條Line2D、文字Text、刻度等在內(nèi)存中都有一個(gè)對(duì)象與之對(duì)應(yīng)。
為了方便快速繪圖matplotlib通過pyplot模塊提供了一套和MATLAB類似的繪圖API,將眾多繪圖對(duì)象所構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)隱藏在這套API內(nèi)部。我們只需要調(diào)用pyplot模塊所提供的函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)快速繪圖以及設(shè)置圖表的各種細(xì)節(jié)。pyplot模塊雖然用法簡單,但不適合在較大的應(yīng)用程序中使用。
為了將面向?qū)ο蟮睦L圖庫包裝成只使用函數(shù)的調(diào)用接口,pyplot模塊的內(nèi)部保存了當(dāng)前圖表以及當(dāng)前子圖等信息。當(dāng)前的圖表和子圖可以使用plt.gcf()和plt.gca()獲得,分別表示"Get Current Figure"和"Get Current Axes"。在pyplot模塊中,許多函數(shù)都是對(duì)當(dāng)前的Figure或Axes對(duì)象進(jìn)行處理,比如說:
plt.plot()實(shí)際上會(huì)通過plt.gca()獲得當(dāng)前的Axes對(duì)象ax,然后再調(diào)用ax.plot()方法實(shí)現(xiàn)真正的繪圖。
可以在Ipython中輸入類似"plt.plot??"的命令查看pyplot模塊的函數(shù)是如何對(duì)各種繪圖對(duì)象進(jìn)行包裝的。
配置屬性
matplotlib所繪制的圖表的每個(gè)組成部分都和一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng),我們可以通過調(diào)用這些對(duì)象的屬性設(shè)置方法set_*()或者pyplot模塊的屬性設(shè)置函數(shù)setp()設(shè)置它們的屬性值。
因?yàn)閙atplotlib實(shí)際上是一套面向?qū)ο蟮睦L圖庫,因此也可以直接獲取對(duì)象的屬性
配置文件
繪制一幅圖需要對(duì)許多對(duì)象的屬性進(jìn)行配置,例如顏色、字體、線型等等。我們?cè)诶L圖時(shí),并沒有逐一對(duì)這些屬性進(jìn)行配置,許多都直接采用了matplotlib的缺省配置。
matplotlib將這些缺省配置保存在一個(gè)名為“matplotlibrc”的配置文件中,通過修改配置文件,我們可以修改圖表的缺省樣式。配置文件的讀入可以使用rc_params(),它返回一個(gè)配置字典;在matplotlib模塊載入時(shí)會(huì)調(diào)用rc_params(),并把得到的配置字典保存到rcParams變量中;matplotlib將使用rcParams字典中的配置進(jìn)行繪圖;用戶可以直接修改此字典中的配置,所做的改變會(huì)反映到此后創(chuàng)建的繪圖元素。
繪制多子圖(快速繪圖)
Matplotlib 里的常用類的包含關(guān)系為 Figure -> Axes -> (Line2D, Text, etc.)一個(gè)Figure對(duì)象可以包含多個(gè)子圖(Axes),在matplotlib中用Axes對(duì)象表示一個(gè)繪圖區(qū)域,可以理解為子圖。
可以使用subplot()快速繪制包含多個(gè)子圖的圖表,它的調(diào)用形式如下:
subplot(numRows, numCols, plotNum)
subplot將整個(gè)繪圖區(qū)域等分為numRows行* numCols列個(gè)子區(qū)域,然后按照從左到右,從上到下的順序?qū)γ總(gè)子區(qū)域進(jìn)行編號(hào),左上的子區(qū)域的編號(hào)為1。如果numRows,numCols和plotNum這三個(gè)數(shù)都小于10的話,可以把它們縮寫為一個(gè)整數(shù),例如subplot(323)和subplot(3,2,3)是相同的。subplot在plotNum指定的區(qū)域中創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)象。如果新創(chuàng)建的軸和之前創(chuàng)建的軸重疊的話,之前的軸將被刪除。