如何使用Python脚本语言的绘图库Matplotlib
2023年01月20日 11:24:13
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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本文介绍Python计算机程序设计脚本语言中一个重要的绘图库Matplotlib，它可以生成各种硬拷贝格式和跨平台交互式环境的出版物质量数据。Matplotlib可用于Python脚本，Python和IPython shell，Jupyter笔记本等。
对于简单的绘图，pyplot模块提供类似MATLAB的接口，特别是与IPython结合使用时。对于高级用户，你可以通过面向对象的界面或通过MATLAB用户熟悉的一组函数控制线型，字体属性，轴属性等。如下图，你可以自由绘制常见图形，3D图形等。
关于Matplotlib如何安装可以自行搜索，昌晖仪表建议初学者安装Anaconda软件，Anaconda 是一个用于科学计算的Python发行版，支持Linux，Mac，Windows，包含了众多流行的科学计算、数据分析的Python包。可以登录获取软件。根据自己的操作系统选择对应的软件，Python版本选择3.7。
软件的具体安装方法不再累述，安装完成后，打开Anaconda Navigator后如下图显示。
我们的编程测试环境将使用Jupyter Notebook，点击“Launch”登录后将如下图显示
建立一个项目文件夹，然后新建一个Python 3的项目，我们就可以愉快的编程了。
案例1：绘制一条线import matplotlib.pyplot as plt #导入pyplotimport numpy as np #导入numpy# np.linspace为numpy的等差数列函数，形成一个0到100之间，共50个元素的函数x=np.linspace(0,100,50)y=2*x+1 #赋值运算#最重要的一步，plot用于绘制线条或标记的轴，可以线性，颜色等plt.plot(x,y) #默认直接绘制plt.show()
案例2：绘制一条特殊的线import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npx=np.linspace(0,100,20)#print (x)y=2*x+1#与案例1中不同的是增加很多参数，如color(颜色), linewidth(线宽), linestyle(线性), marker(标记)plt.plot(x,y,color='red',linewidth=1.0,linestyle='-',marker='o')plt.show()
案例3：绘制饼图
import matplotlib.pyplot as pltlabels='Frogs', 'Hogs', 'Dogs', 'Logs' #定义标签sizes=[15, 30, 45, 10] #定义饼图的大小explode=(0, 0.1, 0, 0) #定义切片fig1, ax1 = plt.subplots() #导入饼图#定义饼图的样式，此示例将 startangle设置为90 ，以便将所有对象逆时针旋转90度，定义了数#据显示格式以小数显示，带阴影ax1.pie(sizes, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%', shadow=True, startangle=90)ax1.axis('equal') # 等纵横比可确保将饼图绘制为圆。.plt.show()
案例4：绘制3D图import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npfrom mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D #导入3D图库fig = plt.figure(figsize=(12, 8)) #figure的大小ax = Axes3D(fig)# 生成X，YX = np.arange(-4, 4, 0.25)Y = np.arange(-4, 4, 0.25)X,Y = np.meshgrid(X, Y)R = np.sqrt(X**2 + Y**2) # height valueZ = np.sin(R)# 绘图# rstride（row）和cstride(column)表示的是行列的跨度ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, # 行的跨度 cstride=1, # 列的跨度 cmap=plt.get_cmap('rainbow') # 颜色映射样式设置 )# offset 表示距离zdir的轴距离ax.contourf(X, Y, Z, zdir='z', offest=-2, cmap='rainbow')ax.set_zlim(-2, 2)plt.show()
以上代码已测试通过，感兴趣的朋友可以进行测试。更多Matplotlib的应用可以参考详细资料介绍。
作者：老罗，具有10年工业自动化领域的SCADA、DCS、PLC等项目实施经验，熟悉石化行业、油田数字化行业，熟悉多个品牌PLC、、SCADA、数据库等。
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