Matplotlib 基本指令介紹

matplotlib 是Python程式語言及其數值數學擴展包 NumPy的可視化操作界面.

本節主要介紹一些畫圖的基本指令

1.圖的組成

Fig.1:圖的組成元素

Fig.1呈現一張圖包含標題 (title)、坐標系的名稱(including x label and y label)、刻度(tick)、邊框(spines)、格線(grid)、標記點(marker)、線條標註(legend)。

tick可再分成major tick 與minor tick; label可再分成major label 與minor label。

2.圖的組成-範例

Fig.2: simple plot example

Fig.2 呈現了3條線段，其中的代碼如下

1.import numpy as np
2.import matplotlib.pyplot as plt

#刻度(tick)
3.x = np.linspace(0, 2, 100)

#畫圖指令
4.plt.plot(x, x, label='linear')
5.plt.plot(x, x**2, label='quadratic')
6.plt.plot(x, x**3, label='cubic')

#坐標系的名稱(label)
7.plt.xlabel('x label')
8.plt.ylabel('y label')

#標題 (title)
9.plt.title("Simple Plot")

#圖片說明(legend)
10.plt.legend()

#顯示圖片
11.plt.show()

第1行:載入numpy函示庫，以np表示
第2行:載入matplotlib.pyplot函示庫，以plt表示
第3行:將X軸由0到2分割成100格

3.分割子圖(Subplot)的指令

若要將多張圖同時顯示出來在一區塊，可用子圖來表示。下面舉例對稱和不對稱的子圖分割方式

Fig.3:子圖示意圖(左圖:不對稱分割 右圖:對稱分割)

Fig.4:子圖示意圖-對稱分割

Fig.4呈現對稱subplot其代碼如下

1.import numpy as np
2.import matplotlib.pyplot as plt

#將窗口分為2行2列, 當前位置為1
3.plt.subplot(2,2,1)
4.plt.plot([1, 2, 3, 4])
5.plt.ylabel('some numbers')

#將窗口分為2行2列, 當前位置為2
6.plt.subplot(2,2,2)
7.plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])

#將窗口分為2行2列, 當前位置為3
8.plt.subplot(2,2,3)
9.plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16], 'ro')
10.plt.axis([0, 6, 0, 20])

#將窗口分為2行2列, 當前位置為4
11.plt.subplot(2,2,4)
# evenly sampled time at 200ms intervals
12.t = np.arange(0., 5., 0.2)
# red dashes, blue squares and green triangles
13.plt.plot(t, t, 'r--', t, t**2, 'bs', t, t**3, 'g^')

#顯示圖片
14.plt.show()

Fig.5:子圖示意圖-不對稱分割

Fig.5呈現不對稱subplot其代碼如下

1.import numpy as np
2.import matplotlib.pyplot as plt

#將窗口分為2行1列, 當前位置為1
3.plt.subplot(211)
4.plt.plot([0,1],[0,1])

#將窗口分為2行3列, 當前位置為4
5.plt.subplot(234)
6.plt.plot([0,1],[0,2])

#將窗口分為2行3列, 當前位置為5
7.plt.subplot(235)
8.plt.plot([0,1],[0,3])

#將窗口分為2行3列, 當前位置為6
9.plt.subplot(236)
10.plt.plot([0,1],[0,4])

#顯示圖片
11.plt.show()

[0]https://matplotlib.org/tutorials/introductory/usage.html#sphx-glr-tutorials-introductory-usage-py