python如何调用matplotlib（Python基础之matplotlib库）

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今天我们开始学习Python第三方库matplotlib的基础知识。

一、matplotlib库的概述

matplotlib库是Python的一个绘图库，使用它可以轻松的绘画出版质量的图形

二、基本绘图

matplotlib绘图库的核心方法是plot方法，该方法一般形式如下：

mp.plot(x,y)，其中x和y是序列，并且元素一一对应，该方法参数还非常多，后续内容将围绕展开，调用完plot方法后，还需调用mp.show()方法才能显示图像，该方法是阻塞方法，即不关闭显示的图像窗口后续代码将停止运行，所以一般最后才调用show函数

1.简单函数图像

绘制一条函数图像

其显示结果如下：

2.水平线和垂直线

水平线的api：mp.hlines(xval,xmin,xmax)

垂直线的api：mp.vlines(vval,ymin,ymax)

其中value参数表示横和竖的水平，min和max参数表示线的起止位置

画一条y为7.5,x为1到3的水平线，x为3，y为6到9的垂直线

其显示结果如下：

我们可以看到，hlines、vlines函数都是复数形式，说明可以就调用一次同时画多条水平或垂直线

方法的第一个列表参数为线的水平垂直程度，后两个列表参数一一对应构成线的起止位置

其显示结果如下：

3.画正弦函数

画函数图像的底层逻辑是找出函数上一一对应的x、y，通过连接每一个（x，y）而得到函数图像，画正弦函数时，x序列可以通过linspace方法线性拆分-π到π，y序列则通过sin函数代入每一个x得到

其显示结果如下：

4.设置线型、线宽、线的颜色

mp.plot(xarray,yarray,linestyle='',linewidth=1,color='',alpha=0.5)

其中linestyle参数表示线的形状，一般用到的有‘-’、‘--’、‘-.’、‘：’等，linewidth参数表示线的宽度，是数值，0.5表示是标准宽度的0.5倍，color参数表示线的颜色，可以是颜色的英文单词，可以是首字母，可以是rgb数值，一般用到的有‘lightgray浅灰色’、‘orangered橙红色’、‘dodgerblue蓝色’、‘limegreen绿色’，alpha参数表示线的透明度

测试一下

sinx/2的线型为--，这里有笔误

其结果如下：

5.设置坐标轴的范围

mp.xlim(xlimt_min,xlimt_max)

mp.ylim(ylimt_min,ylimt_max)

其中第一个参数为x/y轴的范围最小值，第二个参数为x/y轴的范围最大值

给x轴y轴设定范围

其运行结果如下：

6.设置坐标轴的刻度

mp.xticks(x_val_list,x_text_list)

mp.yticks(x_val_list,x_text_list)

第一个参数表示坐标轴刻度的真实值，第二个参数则表示值的表示形式

x_val_list是值列表,x_text_list是值得显示形式列表

其显示结果如下：

latex语法

上图中我们发现-π/2并不是我们常见的分数形式，显示还是不直观，特别是以后可能还会用到其它比较复杂的符号，输入法根本打印不出来，这个就需要我们用到latex字符串语法

例如我们对上面代码进行改进

其运行结果如下：

latex语法总是以两个$符号为界限，字符串前面的r是为了转义字符串里面的反斜杠，\pi是符号π的意思，\frac是分数的意思，后面两个中括号第一个填分子、第二个填分母，还有很多，大家可以去网上搜索学习

7.设置坐标轴的位置

上述的图像其实有四条轴，left左轴、right右轴、top上轴、bottm下轴，并且x和y轴并不在中间，这时我们为了函数图像的直观，需要对坐标轴进行操作，一系列api如下：

ax=mp.gca()

该方法获取当前的坐标轴字典，并赋值给变量ax

axis=ax.spines['坐标轴名']

该方法获取单个坐标轴

axis.set_position((type,val))

该方法设置坐标轴的位置，参数为2个元素的元组

axis.set_color(color)

该方法改变坐标轴的颜色，参数为none时代表不要该坐标轴

其运行结果如下：

8.图例

图例是在函数坐标系适当位置标识出各个函数图像，其api一般形式如下：

mp.legend(loc='')

其中参数loc表示图例显示在哪里，默认为最佳位置，也可以设置为字符串'best'或'right top'等等，也可以直接写数字0、1、2等等，0也是最佳位置的意思

但上述方法仅仅只是显示图例的方法，我们在画函数线的时候需要给该图像一个标签最终才能显示出来,形如下面

mp.plot(x,y......label='y=sin(x)')

其运行结果如下：

9.特殊点

有时需要在函数图像上对特殊点进行标记，这就需要用到特殊点的方法

mp.scatter(xarray,yarray,marker='',s='',edgecolor='',facecolor='',zorder=3)

xarray、yarray参数表示特殊点的坐标，可以是数组，marker参数表示特殊点的形状常用形状有'o'表示圆形、's'表示方形、'D'表示菱形等等，s参数表示特殊点的大小，edgecolor参数表示特殊点的边缘色，facecolor表示特殊点的填充色，zorder参数则表示特殊点所在图层编号，越大图层则越靠上

其运行结果如下：

10.备注

为在某条函数上的点添加备注，指明相关信息

mp.annotate('',xy=(x,y),xytext=(x,y),fontzie=14,arrowprops=dict())

其中第一个字符串参数表示备注的文本，xy参数表示备注目标点的坐标，xytext参数则表示备注文本的坐标，arrowprops参数是一个字典，有两个元素，一是箭头形状，二是箭连接方式

其运行结果如下：

好了，至此我们已经学习了matplotlib库简单的绘图方法，后续我们将继续学习更加高级的操作。

END

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