matplotlib.pyplot介绍

matplotlib的pyplot子库提供了和matlab类似的绘图API，方便用户快速绘制2D图表。
matplotlib.pyplot是命令行式函数的集合，每一个函数都对图像作了修改，比如创建图形，在图像上创建画图区域，在画图区域上画线，在线上标注等。
下面简单介绍一下pyplot的基本使用：

（1）使用plot()函数画图

plot()为画线函数，下面的小例子给ploy()一个列表数据[1,2,3,4]，matplotlib假设它是y轴的数值序列，然后会自动产生x轴的值，因为python是从0作为起始的，所以这里x轴的序列对应为[0,1,2,3]。

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,2,3,4])
plt.ylabel(‘some numbers‘)    #为y轴加注释
plt.show()

plot()还可以接受x，y成对的参数，还有一个可选的参数是表示线的标记和颜色，plot函数默认画线是蓝色实线，即字符串‘b-‘，你可以选择自己喜欢的标记和颜色。

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1,2,3,4], [1,4,9,16], ‘ro‘)
plt.axis([0, 6, 0, 20])
plt.show()

axis()函数给出了形如[xmin,xmax,ymin,ymax]的列表，指定了坐标轴的范围。
这对于数值的处理来说非常有用，比如给出一个numpy数组(arrays)，下面小例子给出了不同的线。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# evenly sampled time at 200ms intervals
t = np.arange(0., 5., 0.2)
# red dashes, blue squares and green triangles
plt.plot(t, t, ‘r--‘, t, t**2, ‘bs‘, t, t**3, ‘g^‘)
plt.show()

（2）线的属性

可以用不同方式对线的属性进行设置：

用参数的关键字

plt.plot(x, y, linewidth=2.0)
通过这种方式修改线宽

使用Line2D实例的set方法

plot函数返回一个线的列表，比如line1,line2 = plot(x1,y1,x2,y2)。
由于我们只有一条直线，对于长度为1的列表(list)，我们可以用逗号,来得到列表第一个元素

line, = plt.plot(x,y,‘-‘)
line.set_antialiased(False) #关闭抗锯齿像素

使用pyplot的setp()命令

还可以用setp()命令来进行设置，该命令可以对一个列表或者单个对象进行设置，并且提供了matlab式的使用方法

lines = plt.plot(x1, y1, x2, y2)
# use keyword args
plt.setp(lines, color=‘r‘, linewidth=2.0)
# or MATLAB style string value pairs
plt.setp(lines, ‘color‘, ‘r‘, ‘linewidth‘, 2.0)

Line2D的属性

（3）多个图像

pyplot和MATLAB一样，都有当前图像和当前坐标的概念，所有命令都是对当前的坐标进行设置。
gca()返回当前的坐标实例（a matplotlib.axes.Axes instance），gcf()返回当前图像（matplotlib.figure.Figure instance）。
下面的小例子是产生两个子图像。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(t):
    return np.exp(-t) * np.cos(2*np.pi*t)

t1 = np.arange(0.0, 5.0, 0.1)
t2 = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)

plt.figure(1)
plt.subplot(211)
plt.plot(t1, f(t1), ‘bo‘, t2, f(t2), ‘k‘)

plt.subplot(212)
plt.plot(t2, np.cos(2*np.pi*t2), ‘r--‘)
plt.show()

figure()命令时可选的，因为figure(1)是默认创建的。
subplot()命令会指定一个坐标系，默认是subplot(111)，111参数分别说明行的数目numrows，列的数目numcols，第几个图像fignum（fignum的范围从1到numrows*numcols）。
subplot(211)指定显示两行，每行一图，接下来为第一幅图像。

可以用clf()来清空当前图像，用cla()来清空当前坐标。

（4）为图像做文本说明

text()命令可以用于在任意位置添加文本，而xlabel(),ylabel(),title()用来在指定位置添加文本。
所有的text()命令返回一个matplotlib.text.Text实例，也可以通过关键字或者setp()函数对文本的属性进行设置。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

mu, sigma = 100, 15
x = mu + sigma * np.random.randn(10000)

# the histogram of the data
n, bins, patches = plt.hist(x, 50, normed=1, facecolor=‘g‘, alpha=0.75)


plt.xlabel(‘Smarts‘)
plt.ylabel(‘Probability‘)
plt.title(‘Histogram of IQ‘)
plt.text(60, .025, r‘$\mu=100,\ \sigma=15$‘)
plt.axis([40, 160, 0, 0.03])
plt.grid(True)
plt.show()

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