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Matplotlib 是 Python 中最著名的绘图库之一,它提供了类似于 MATLAB 的命令 API,非常适合用于交互式绘图。Matplotlib 的文档非常全面,并配有丰富的 Gallery 页面,里面有上百幅缩略图,每幅图都附有源代码。因此,只要你需要绘制某种类型的图像,只需在 Gallery 中浏览、复制、粘贴即可,基本上都能轻松完成。
为了实现绘制函数 ( y = x^2 ) 的图像,我们可以按照以下步骤进行:
导入 Matplotlib 和 NumPy 库:
import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np
定义 x 变量的范围 (-3, 3),数量为 50:
x = np.linspace(-3, 3, 50)y = x ** 2
创建一个 Figure 对象并指定大小:
plt.figure(num=3, figsize=(8, 5))
绘制曲线,设置颜色为红色,线宽度为 1,线型为虚线:
plt.plot(x, y, color='red', linewidth=1.0, linestyle='--')
设置 x 和 y 轴的范围及标注:
plt.xlim(-1, 2)plt.ylim(-2, 3)plt.xlabel('x')plt.ylabel('y')
设置坐标轴刻度:
new_ticks = np.linspace(-1, 2, 5)plt.xticks(new_ticks)plt.yticks([-2.2, -1, 1, 1.5, 2.4], [r'$really bad$', r'$bad$', r'$normal$', r'$good$', r'$really good$'])
隐藏坐标轴边框并调整位置:
ax = plt.gca()ax.spines['right'].set_color('none')ax.spines['top'].set_color('none')ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))ax.yaxis.set_ticks_position('left')ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
设置标题:
ax.set_title('y = x^2', fontsize=14, color='r')
显示图像:
plt.show()
在 Matplotlib 中,图像由 Figure 对象和 Axes 对象组成。每个 Axes 对象都有独立的坐标系统。关系如下:
要绘制简单的图像,可以按照以下步骤进行:
导入必要的模块:
import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np
定义 x 变量的范围:
x = np.linspace(-3, 3, 50)y = x ** 2
创建 Figure 并绘制曲线:
plt.figure()plt.plot(x, y)plt.show()
为了更好地定制图像,可以按照以下步骤进行:
创建 Figure 对象并指定大小:
plt.figure(num=3, figsize=(8, 5))
绘制曲线并设置属性:
plt.plot(x, y, color='red', linewidth=1.0, linestyle='--')
为了使图像更加精确,可以按照以下步骤进行:
设置 x 轴范围及刻度:
new_ticks = np.linspace(-1, 2, 5)plt.xticks(new_ticks)
设置 y 轴范围及刻度:
plt.yticks([-2.2, -1, 1, 1.5, 2.4], [r'$really bad$', r'$bad$', r'$normal$', r'$good$', r'$really good$'])
为了使坐标轴更加美观,可以按照以下步骤进行:
获取当前坐标轴:
ax = plt.gca()
隐藏边框:
ax.spines['right'].set_color('none')ax.spines['top'].set_color('none')
调整坐标轴位置:
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')ax.yaxis.set_ticks_position('left')
设置边框位置:
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
最后,可以设置图像标题:
ax.set_title('y = x^2', fontsize=14, color='r')
通过以上步骤,你可以轻松地使用 Matplotlib 绘制出高质量的图像,并进行各种定制。
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