python画图matplotlib(python画图matplotlib增加图例)

Python画图——matplotlib简介

matplotlib是Python中最常用的画图库之一，它是由John D. Hunter于2003年开始构建的。它旨在提供一种易于使用的绘图语法，以使用户能够轻松创建高质量的图形。matplotlib可以用来创建各种类型的图表，例如：线图、散点图、柱状图、热图等等。matplotlib调用的API也相当简单易用，可灵活地控制过程和输出结果。

matplotlib入门

为了开始使用matplotlib，第一步是导入所需的模块。一般来说，我们需要导入numpy，因为matplotlib需要numpy区间。这里我们在Jupyter notebook中演示了一个最简单的绘图方法，使用plot()函数绘制一条简单的曲线：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建一个数组，从0到5，间隔0.2
x = np.arange(0, 5, 0.2)

# 线性方程y=x
y = x

# 绘制红色实线
plt.plot(x, y, 'r-')

# 显示图形
plt.show()

运行以上代码，即可在Jupyter notebook中看到一个简单的图形。如图所示：

matplotlib图形属性设置

出图后我们往往需要对图形进行属性设置，以加强图片的表现力。matplotlib中可以对图形进行的修饰：如线条、字体、坐标轴、图例等进行设置。在这里我们将探讨matplotlib的属性设置方法：

• 线条属性设置

这里我们可以设置线条的样式、宽度、颜色、透明度等信息，比如：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建一个数组，从0到5，间隔0.2
x = np.arange(0, 5, 0.2)

# 线性方程y=x
y = x

# 绘制线条
plt.plot(x, y, color='blue', linestyle='dashed', linewidth=2)

# 显示图形
plt.show()

• 坐标轴属性设置

与线条属性设置相似，我们还可以对坐标轴进行属性设置。主要包括：坐标轴的起始值和终止值，坐标轴的标签和字体，坐标轴的刻度、方向和网格等信息。比如：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建一个数组，从0到5，间隔0.2
x = np.arange(0, 5, 0.2)

# 线性方程y=x
y = x

# 绘制线条
plt.plot(x, y, color='blue', linestyle='dashed', linewidth=2)

# 设置坐标轴
plt.xlabel('x轴', fontproperties='SimSun', fontsize=14)
plt.ylabel('y轴', fontproperties='SimSun', fontsize=14)
plt.xlim(-1, 6)
plt.ylim(-1, 6)

# 显示图形
plt.show()

• 图例属性设置

在多曲线重合的图形中，图例是非常必要的信息。我们可以对图例的位置、大小、字体和颜色等进行属性设置。比如：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建一个数组，从0到5，间隔0.2
x = np.arange(0, 5, 0.2)

# 对应的五个函数曲线
y1 = x
y2 = x**2
y3 = x**3
y4 = x**4
y5 = x**5

# 绘制5条函数曲线，并分别设置图例
plt.plot(x, y1, color='blue', linestyle='dashed', linewidth=2, label='y=x')
plt.plot(x, y2, color='green', linestyle='dotted', linewidth=2, label='y=x^2')
plt.plot(x, y3, color='red', linestyle='dashdot', linewidth=2, label='y=x^3')
plt.plot(x, y4, color='black', linestyle='solid', linewidth=2, label='y=x^4')
plt.plot(x, y5, color='purple', linestyle='dashed', linewidth=2, label='y=x^5')

# 设置图例
plt.legend(loc='upper left', fontsize=12)

# 显示图形
plt.show()

总结

matplotlib是Python中最常用的画图库之一，拥有非常多的绘图方法和可用绘制类型。本文简单介绍了matplotlib的基础知识，包括最简单的绘图方法、图形属性设置方法等。在实际应用中，可以根据需求进行复杂可变的画图设置，完全可以应对各种需求。