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Matplotlib 是一款极其弱小的 Python 数据可视化库。只管其应用起来可能稍显简单,但无疑,Matplotlib 是创立高质量图形的要害工具之一。在上一篇文章中,咱们介绍了 Matplotlib 的基础知识,包含创立和自定义根底图形等。而在这篇文章中,咱们将深刻探讨 Matplotlib 的一些高级个性,包含对象导向接口、自定义色彩映射和款式、动静图形等。
一、对象导向接口
尽管 Matplotlib 的 pyplot 接口用于疾速绘制和批改图形,然而其有一个次要毛病,那就是在解决简单的图形和布局时可能会比拟艰难。这时,Matplotlib 的对象导向(Object-Oriented,简称 OO)接口就派上用场了。OO 接口通过明确创立图形和轴对象来提供更好的管制。
上面是一个应用 OO 接口创立图形的例子:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)
fig, ax = plt.subplots() # 创立一个图形和一个轴对象
ax.plot(x, y) # 在轴上绘制数据
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('sin(x)')
ax.set_title('A Simple Plot')
plt.show()
二、自定义色彩映射和款式
在 Matplotlib 中,你能够自定义图形的简直所有元素,包含色彩映射和款式。例如,你能够应用 Colormap
对象来自定义色彩映射,应用 Style
对象来自定义款式。
以下是一个应用自定义色彩映射和款式的例子:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as mcolors
x = np.random.rand(100)
y = np.random.rand(100)
sizes = 1000 * np.random.rand(100)
colors = np.random.rand(100)
cmap = mcolors.LinearSegmentedColormap.from_list("", ["red","yellow","green"]) # 自定义色彩映射
plt.style.use('ggplot') # 应用自定义款式
plt.scatter(x, y, s=sizes, c=colors, cmap=cmap) # 应用自定义色彩映射
plt.colorbar() # 显示色彩条
plt.show()
三、动静图形
Matplotlib 还反对创立动静图形。你能够应用 FuncAnimation
对象来创立动静图形。动静图形能够使你的数据更加活泼,并能更好地展现数据的变动过程。
以下是一个创立动静图形的例子:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
fig, ax = plt.subplots()
x = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01) # x 值范畴
line, = ax.plot(x, np.sin(x)) # 初始化一个图形
def animate(i):
line.set_ydata(np.sin(x + i / 50.0)) # 更新图形
return line,
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=20, blit=True) # 创立动静图形
plt.show()
这个例子中,咱们首先创立了一个基于 x 范畴的初始图形,而后定义了一个 animate
函数用于更新图形的 y 数据。而后,咱们用 FuncAnimation
对象来创立一个动静图形,它会每 20 毫秒调用一次 animate
函数来更新图形。
四、论断
只管 Matplotlib 在应用上可能有些简单,但其功能强大且高度可定制化,使其成为 Python 中最重要的数据可视化工具之一。通过深刻学习和实际,你能够创立简直任何你设想失去的图形。在本文中,咱们探讨了 Matplotlib 的对象导向接口、自定义色彩映射和款式,以及如何创立动静图形,这些都是你在创立高级图形时可能须要用到的常识。
将来,我将持续摸索 Matplotlib 的其余高级个性,包含 3D 图形、交互式图形等。心愿你能持续关注我的文章,并且通过实际来晋升你的 Matplotlib 技巧。