【Python基础】Matplotlib 实操干货，38个案例带你从入门到进阶！
? ?譯文出品：Python數(shù)據(jù)之道
原文作者：Rizky Maulana Nurhidayat
翻譯：Lemon
Matplotlib 實(shí)操干貨，
38個(gè)案例帶你從入門到進(jìn)階！
「Python數(shù)據(jù)之道」注：本文完整內(nèi)容的pdf版可以在文末獲取。
數(shù)據(jù)可視化旨在將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為更直接的表示形式，例如散點(diǎn)圖，密度圖，條形圖等。通過可視化數(shù)據(jù)，可以檢測到潛在的異常值。在 Python 中，可以使用各種模塊或庫來可視化數(shù)據(jù)。Matplotlib 是主流模塊之一。可以使用 Matplotlib 以各種繪圖樣式來可視化數(shù)據(jù)。但是，Matplotlib 無法顯示動態(tài)圖。如果要創(chuàng)建一個(gè)巨大的動態(tài)圖，則可以從 plotly 中使用 Dash 。
本文將介紹如何使用 Matplotlib 以各種方式可視化數(shù)據(jù)。完整的文章可能有 90 個(gè)示例，可以從不同的角度創(chuàng)建繪圖。這不是使用 Matplotlib 進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的最完整的教程，但是我相信本文內(nèi)容可以滿足許多人的需求，并可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域。
如前所述，本文將創(chuàng)建 90 個(gè)不同的繪圖示例。這些示例分布在 11 種不同的樣式圖中：散點(diǎn)圖，折線圖，一維直方圖，二維直方圖，邊際圖，條形圖，箱形圖，小提琴圖，餅圖，極坐標(biāo)圖，地理投影，3D圖和輪廓圖。可以通過 圖1 大致了解本文的內(nèi)容。
圖1. Matplotlib 中生成的各種圖本文將專注于創(chuàng)建和定制各種圖表。因此，文章中假設(shè)讀者已經(jīng)了解 Matplotlib 的一些基礎(chǔ)知識，例如，在 Matplotlib 中創(chuàng)建多個(gè)子圖和自定義顏色圖。
在開始撰寫本文時(shí)，本來打算只寫一篇文章。但是，我認(rèn)為由于閱讀時(shí)間的緣故，需要將其分為幾部分。如果我將所有內(nèi)容寫成一篇文章，則將花費(fèi)很多時(shí)間。因此，我將完整的內(nèi)容分為 2 或 3 部分。
本文是第一部分，共有 38個(gè) 案例，讓我們開始吧。
Matplotlib 介紹
要安裝 Matplotlib，可以使用以下代碼通過 pip 安裝它：
pip?install?matplotlib或者通過 conda 來安裝：
conda?install?-c?anaconda?matplotlib本文中，安裝了 Matplotlib 3.3.2 版本?？梢酝ㄟ^下面的代碼檢查所安裝的版本號：
pip?show?matplotlib如果要在 Jupyter Notebook（以下稱為 Jupyter）中進(jìn)行檢查，則可以通過下面的代碼來進(jìn)行檢查，如圖2所示。
圖2. 在 Jupyter 中檢查 Matplotlib 的版本如果你想更新 Matplotlib 的版本，可以使用下面的代碼：
pip?install?matplotlib?--upgrade在繼續(xù)進(jìn)行第一部分之前，需要告知下，我已經(jīng)自定義了 Matplotlib 繪圖樣式，例如使用 LaTeX 字體作為默認(rèn)樣式，更改字體大小和字體，更改 xtick 和 ytick 方向和大小，以及在 ?x 軸和 y 軸。要將 LaTeX 字體用作 Matplotlib 中的默認(rèn)字體，可以使用下面的代碼：
plt.rcParams['text.usetex']?=?True如果遇到一些錯(cuò)誤，則需要閱讀下面文章中的內(nèi)容。我已經(jīng)解釋了在 Matplotlib 中處理 LaTeX 字體的詳細(xì)過程。
https://towardsdatascience.com/5-powerful-tricks-to-visualize-your-data-with-matplotlib-16bc33747e05
要自定義其他參數(shù)（字體大小，字體系列和刻度參數(shù)），只需在代碼開頭編寫以下代碼：
plt.rcParams['font.size']?=?15 plt.rcParams['font.family']?=?"serif"tdir?=?'in' major?=?5.0 minor?=?3.0 plt.rcParams['xtick.direction']?=?tdir plt.rcParams['ytick.direction']?=?tdirplt.rcParams['xtick.major.size']?=?major plt.rcParams['xtick.minor.size']?=?minor plt.rcParams['ytick.major.size']?=?major plt.rcParams['ytick.minor.size']?=?minor如果需要更詳細(xì)地了解，可以訪問下面的內(nèi)容：
https://towardsdatascience.com/create-professional-plots-using-matplotlib-63a6863b7363
01. 散點(diǎn)圖（Scatter plot）
在本部分，有八個(gè)散點(diǎn)圖的示例。在創(chuàng)建散點(diǎn)圖之前，需要使用下面的代碼生成模擬數(shù)據(jù)：
import?numpy?as?np import?matplotlib.pyplot?as?pltN?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)變量 x 是從 0 到 10 的 50 個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)組。變量 y 是 sin（x） 和 cos（x） 的平方之和?？梢允褂靡韵麓a以散點(diǎn)圖的形式可視化 x 軸上的變量 x 和 y 軸上的變量 y ：
plt.figure() plt.scatter(x,?y)上面的內(nèi)容很簡單，結(jié)果如圖3所示：
圖3. Matplotlib中的默認(rèn)散點(diǎn)圖為了使其更美觀，可以減少每個(gè)數(shù)據(jù)的大小并給標(biāo)簽添加下面的代碼：
plt.scatter(x,?y,?s?=?15,?label?=?r'$y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$')要更改顏色，需要在代碼中添加 color 參數(shù)：
color?=?'r'?#?r?means?red如果要使軸比例尺相同，可以使用下面的代碼：
plt.axis('equal')要為 x 軸和 y 軸創(chuàng)建軸標(biāo)簽，可以添加以下代碼：
plt.xlabel(r'$x$?(rad)') plt.ylabel(r'$y$')要顯示圖例，可以使用下面的代碼：
plt.legend()要保存圖形，可以使用以下代碼：
plt.savefig('scatter2.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')完整的代碼如下：
N?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)plt.figure() plt.scatter(x,?y,?s?=?15,?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$',?color?=?'r') plt.axis('equal')plt.legend() plt.xlabel(r'$x$?(rad)') plt.ylabel(r'$y$')plt.savefig('scatter2.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')創(chuàng)建的散點(diǎn)圖如 圖4 所示：
圖4. 修改后的散點(diǎn)圖上面可以看到軸內(nèi)部的 x 軸和 y 軸的刻度方向，并且使用的字體為 LaTeX 格式。如果要更改圖形尺寸，可以在 plt.figure() 中添加圖形尺寸參數(shù)
plt.figure(figsize=(7,?4.5))更改標(biāo)記樣式
要更改標(biāo)記樣式，例如，要從點(diǎn)更改為十字，可以在 plt.scatter 中添加此參數(shù)：
marker?=?'x'圖5 是更改為十字后的結(jié)果：
圖5. 修改樣式后的散點(diǎn)圖Matplotlib 中有各種各樣的樣式，可以通過下面的鏈接來進(jìn)行了解：
https://matplotlib.org/api/markers_api.html
如果你已閱讀以上文檔，則可以意識到可以將字母用作標(biāo)記樣式。下面將展示將字母用作標(biāo)記的示例，如 圖6 所示：
圖6. Matplotlib 中使用字母為標(biāo)記樣式為了生成 圖6，這里為 x 軸和 y 軸的參數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)不同的函數(shù)。以下是生成它的代碼：
np.random.seed(100)N?=?50randx?=?np.random.random(N)?*?100 randy?=?np.random.random(N)?*?100為了可視化變量 randx 和 randy ，可以運(yùn)行以下代碼：
plt.figure(figsize=(7,?6))plt.scatter(randx,?randy,?marker=r'$\beta$',?s?=?150,?color?=?'darkorange')plt.axis('equal')plt.xlabel('randx') plt.ylabel('randy')plt.tight_layout()這里使用希臘符號 beta 作為標(biāo)記樣式。也可以使用其他字母來更改它，例如 ?a，B，C，d 或 ** 1、2、3** 等。
自定義每個(gè)數(shù)據(jù)的大小
這里將展示如何為每個(gè)數(shù)據(jù)創(chuàng)建大小不同的散點(diǎn)圖，如 圖7 所示。
圖7. 自定義散點(diǎn)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)的大小為了創(chuàng)建它，使用以下代碼為變量 randx 和 randy 生成了一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)，從 0 到 100
np.random.seed(100)N?=?30randx?=?np.random.random(N)?*?100 randy?=?np.random.random(N)?*?100之后，使用下面的代碼為 50 到 200 之間的每個(gè)數(shù)據(jù)生成一個(gè)隨機(jī)整數(shù)。
size?=?np.random.randint(50,?200,?size=N)進(jìn)行可視化，只需添加下面的參數(shù)：
plt.scatter(randx,?randy,?s?=?size,?color?=?'darkorange')創(chuàng)建 圖7 時(shí)需要在 x 軸和 y 軸上插入次刻度。要插入它，需要使用以下代碼導(dǎo)入子模塊 MultipleLocator ：
from?matplotlib.ticker?import?MultipleLocator之后，可以添加以下代碼，以插入輔助軸：
ax?=?plt.gca()ax.xaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10)) ax.yaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10))下面是生成 圖7 的完整代碼：
np.random.seed(100)N?=?30plt.figure(figsize=(7,?6))randx?=?np.random.random(N)?*?100 randy?=?np.random.random(N)?*?100 size?=?np.random.randint(50,?200,?size=N)plt.scatter(randx,?randy,?s?=?size,?color?=?'darkorange') plt.axis('equal')ax?=?plt.gca() ax.xaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10)) ax.yaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10))plt.xlabel('randx') plt.ylabel('randy')plt.savefig('scatter5.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')以顏色編碼的散點(diǎn)圖
可以使用顏色圖更改顏色，這意味著具有不同大小的數(shù)據(jù)將以不同的顏色進(jìn)行顏色編碼?？梢韵裣旅孢@樣在 plt.scatter（） 中添加顏色參數(shù):
c?=?size要嵌入顏色條，可以使用以下代碼:
plt.colorbar()得到的結(jié)果如 圖8 所示：
圖8. 不同顏色標(biāo)注的散點(diǎn)圖以下是創(chuàng)建 圖8 完整的代碼：
np.random.seed(100)N?=?30randx?=?np.random.random(N)?*?100 randy?=?np.random.random(N)?*?100 ranking?=?np.random.random(N)?*?200 size?=?np.random.randint(50,?200,?size=N)plt.figure(figsize=(7,?5)) plt.scatter(randx,?randy,?s?=?size,?c?=?size,?alpha?=?.8) plt.axis('equal')ax?=?plt.gca() ax.xaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10)) ax.yaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10))plt.xlabel('randx') plt.ylabel('randy')plt.colorbar()plt.savefig('scatter6.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')自定義顏色圖
可以使用以下參數(shù)更改顏色圖：
cmap?=?'inferno'Matplotlib 官方文檔對顏色圖進(jìn)行了詳細(xì)的講解，可以通過下面鏈接來訪問：
https://matplotlib.org/3.3.2/tutorials/colors/colormaps.html
在本文中，通過組合藍(lán)色和橙色的顏色圖創(chuàng)建了自己的顏色圖，如 圖9 所示：
圖9. 自定義顏色圖使用下面的代碼，可以將兩種顏色結(jié)合起來：
from?matplotlib?import?cm from?matplotlib.colors?import?ListedColormap,?LinearSegmentedColormaptop?=?cm.get_cmap('Oranges_r',?128) bottom?=?cm.get_cmap('Blues',?128)newcolors?=?np.vstack((top(np.linspace(0,?1,?128)),bottom(np.linspace(0,?1,?128))))orange_blue?=?ListedColormap(newcolors,?name='OrangeBlue')我創(chuàng)建了自己的顏色圖，名為 orange_blue 。要了解如何在 Matplotlib 中創(chuàng)建和自定義自己的顏色圖，可以訪問以下鏈接：
https://towardsdatascience.com/creating-colormaps-in-matplotlib-4d4de78a04b8
要應(yīng)用它，只需更改顏色參數(shù) c = orange_blue ，可以在 圖11 中檢查結(jié)果：
圖11. 自定義顏色以下是創(chuàng)建 圖11 的完整代碼：
from?matplotlib?import?cm from?matplotlib.colors?import?ListedColormap,?LinearSegmentedColormaptop?=?cm.get_cmap('Oranges_r',?128) bottom?=?cm.get_cmap('Blues',?128)newcolors?=?np.vstack((top(np.linspace(0,?1,?128)),bottom(np.linspace(0,?1,?128)))) orange_blue?=?ListedColormap(newcolors,?name='OrangeBlue')np.random.seed(100)N?=?30randx?=?np.random.random(N)?*?100 randy?=?np.random.random(N)?*?100 size?=?np.random.randint(50,?200,?size=N)plt.figure(figsize=(7,?5)) plt.scatter(randx,?randy,?s?=?size,?c?=?size,?alpha?=?.8,?cmap?=?orange_blue) plt.axis('equal')ax?=?plt.gca() ax.xaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10)) ax.yaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(10))plt.xlabel('randx') plt.ylabel('randy')plt.colorbar(label?=?'circle?size')plt.savefig('scatter7.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')02. 線圖（Line plot）
為了在 Matplotlib 中繪制線圖，將使用以下代碼生成模擬數(shù)據(jù)：
N?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)要以線圖的形式可視化變量 x 和 y ，需要使用以下代碼：
plt.plot(x,?y)上面的代碼將生成一個(gè)圖形，如 圖12 所示：
圖12. Matplotlib 中默認(rèn)的線形圖自定義線條的樣式
可以使用下面的參數(shù)在 Matplotlib 中更改線條圖的線條樣式：
linestyle?=?'-'上面的參數(shù)應(yīng)在 plt.plot（） 中插入。在本文中將展示四種不同的線條樣式。它們是
['-',?'--',?'-.',?':']為了自動生成它，使用循環(huán)將使其變得簡單，以下是完整的代碼：
N?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)rows?=?2 columns?=?2grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)linestyles?=?['-',?'--',?'-.',?':']plt.figure(figsize=(15,?10)) for?i?in?range(len(linestyles)):plt.subplot(grid[i])plt.plot(x,?y,?linestyle?=?linestyles[i],?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$')plt.axis('equal')plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.legend()plt.annotate("linestyle?'"?+?str(linestyles[i])?+?"'",?xy?=?(0.5,?-2.5),?va?=?'center',?ha?=?'left')plt.savefig('line2.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')這里將在一張圖中分配 4 種不同的線型，這意味著需要在一個(gè)圖中創(chuàng)建 4 個(gè)軸。在 Matplotlib 中，可以通過使用 GridSpec（） ，subplot（） 和 add_subplot（） 自定義子圖來生成它。在本文中，使用 GridSpec（） ，創(chuàng)建了 4 個(gè)軸（ 2 行 2 列），寬度和高度間距等于 0.25。
正如在文章開始時(shí)提到的，本文將只專注于自定義圖。如果在 Matplotlib 中自定義子圖時(shí)需要更多說明，則可以訪問下面的鏈接：
https://towardsdatascience.com/customizing-multiple-subplots-in-matplotlib-a3e1c2e099bc
上面代碼運(yùn)行后的結(jié)果如 圖13 所示：
圖13. 自定義線條樣式該代碼將簡單地生成 4 種不同的線型，并為每種線型添加標(biāo)簽和注釋。Matplotlib 提供了許多可以使用的線型，可以通過下面鏈接選擇自己喜歡的線條樣式：
https://matplotlib.org/2.1.2/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.plot.html
自定義線條寬度
自定義線條寬度，可以使用下面的代碼：
lw?=?2.0四種不同寬度的線條圖，如 圖14 所示：
圖14. 自定義線條寬度創(chuàng)建 圖14 的完整代碼如下：
N?=?50rows?=?2 columns?=?2x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)linewidth?=?[2,?3,?4,?5]plt.figure(figsize=(15,?10)) for?i?in?range(len(linestyles)):plt.subplot(grid[i])plt.plot(x,?y,?linestyle?=?'-.',?lw?=?linewidth[i],?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$')plt.axis('equal')plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.legend()plt.annotate("linewidth?"?+?str(linewidth[i]),?xy?=?(0.5,?-2.5),?va?=?'center',?ha?=?'left')plt.savefig('line3.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')創(chuàng)建間隔標(biāo)記
這里將創(chuàng)建間隔標(biāo)記（mark every）。為了理解它，將首先顯示結(jié)果，如 圖15 所示：
圖15. Matplotlib 中創(chuàng)建間隔標(biāo)記在 圖15 中，為每 5 個(gè)數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)圓圈標(biāo)記?？梢允褂靡韵聟?shù)創(chuàng)建：
'o'????????????#?shape?for?each?5?data markevery?=?5??#?mark?every? ms?=?7?????????#?size?of?the?circle?in?mark?every以下是完整的代碼：
N?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.plot(x,?y,?'o',?ls?=?'-.',?lw?=?2,?ms?=?7,?markevery?=?5,?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$') plt.axis('equal') plt.xlabel('$x$?(rad)') plt.legend() plt.annotate("markevery:?5",?xy?=?(0.5,?-2.5),?va?=?'center',?ha?=?'left')plt.savefig('line4.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')這里需要將參數(shù) "o" ?放在第三個(gè)參數(shù)位置上。
更改線條顏色
更改線條顏色，可以使用以下代碼：
color?=?'royalblue'下面將展示如何使用循環(huán)生成 4 種不同的顏色和 4 種不同的標(biāo)記，如 圖16 所示：
圖16. 自定義線條顏色創(chuàng)建 圖16 的代碼如下：
N?=?50x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)rows?=?2 columns?=?2grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)mark?=?[2,?5,?10,?12] color?=?['#00429d',?'#627c94',?'#f4777f',?'#93003a']plt.figure(figsize=(15,?10)) for?i?in?range(len(linestyles)):plt.subplot(grid[i])plt.plot(x,?y,?'o',?ls='-.',?lw?=?2,?ms?=?8,?markevery=mark[i],?color?=?color[i],?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$')plt.axis('equal')plt.annotate("markevery:?"?+?str(mark[i]),?xy?=?(0.5,?-2.5),?va?=?'center',?ha?=?'left')plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.legend()plt.savefig('line5.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')線條圖中添加誤差
為了演示折線圖中的誤差線，需要使用以下代碼生成誤差：
np.random.seed(100)noise_x?=?np.random.random(N)?*?.2?+?.1 noise_y?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4該代碼將為 noise_x 生成從 0.1 到 0.3 的隨機(jī)數(shù)，為 noise_y 生成從 0.3 到 0.7 的隨機(jī)數(shù)。要為 y 軸插入誤差線，可以使用以下代碼：
plt.errorbar(x,?y,?yerr?=?noise_y)包含誤差的線條圖，如 圖17 所示：
圖17. 創(chuàng)建添加誤差的線形圖創(chuàng)建 圖17 的完整代碼如下：
N?=?25 x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise_x?=?np.random.random(N)?*?.2?+?.1 noise_y?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.errorbar(x,?y,?yerr?=?noise_y,?xerr?=?noise_x,?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$') plt.axis('equal') plt.legend() plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line7.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')在 x 軸添加誤差，可以使用以下參數(shù)：
xerr?=?noise_x可以看到在 圖18 的 x 和 y 軸上插入誤差線的示例：
圖18. 創(chuàng)建添加誤差線的線形圖創(chuàng)建 圖18 的完整代碼如下：
N?=?25x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise_x?=?np.random.random(N)?*?.2?+?.1 noise_y?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.errorbar(x,?y,?yerr?=?noise_y,?xerr?=?noise_x,?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$') plt.axis('equal') plt.legend() plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line7.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')如果只想顯示數(shù)據(jù)而不顯示線圖，而僅顯示誤差線，則可以使用以下參數(shù)：
fmt?=?'o'????#?shape?of?the?data?point color?=?'r'??#?color?of?the?data?point ecolor?='k'???#?color?of?the?error?bar完整代碼如下：
N?=?25x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise_x?=?np.random.random(N)?*?.2?+?.1 noise_y?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.errorbar(x,?y,?xerr?=?noise_x,?yerr?=?noise_y,?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$',?color?=?'r',?fmt?=?'o',?ecolor='k',?) plt.axis('equal') plt.legend() plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line8.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')效果如 圖19 所示：
圖19. 自定義創(chuàng)建誤差線填充誤差區(qū)域
如需要填充誤差范圍區(qū)域，可以使用以下代碼：
plt.fill_between(x,?y?+?noise,?y?-?noise,?alpha?=?.5)fill_between 參數(shù)是 x 軸的數(shù)據(jù)，填充區(qū)域的上限和下限。在上面的代碼中，用 y + noise ?和 y-noise 表示。此外，還需要降低填充區(qū)域的透明度。以下是完整的代碼：
N?=?25 x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.plot(x,?y,?ls='-',?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$') plt.fill_between(x,?y?+?noise,?y?-?noise,?alpha?=?.5) plt.axis('equal') plt.legend() plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line9.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')上述代碼運(yùn)行后，結(jié)果如 圖20 所示：
圖20. 創(chuàng)建填充區(qū)域插入水平線和垂直線
可以使用以下代碼插入水平線和垂直線：
plt.hlines(0,?xmin?=?0,?xmax?=?10) plt.vlines(2,?ymin?=?-3,?ymax?=?3)需要在第一個(gè)參數(shù)中定義水平線，包括水平線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。對于垂直線，它具有類似的參數(shù)。
圖21 是添加了水平線和垂直線的示例：
圖21. 水平線和垂直線創(chuàng)建 圖21 的完整代碼如下：
N?=?25x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.plot(x,?y,?ls?=?'-',?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$',?color?=?'darkgreen') plt.fill_between(x,?y?+?noise,?y?-?noise,?color?=?'darkgreen',?alpha?=?.5) plt.axis('equal')plt.hlines(0,?xmin?=?0,?xmax?=?10,?ls?=?'--',?color?=?'royalblue',?label?=?'hlines') plt.vlines(2,?ymin?=?-3,?ymax?=?3,?ls?=?'--',?color?=?'orange',?label?=?'vlines')plt.legend(bbox_to_anchor=(1.55,?1.04))?#?position?of?the?legend plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line10.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')垂直填充
下面將在兩條垂直線之間繪制一個(gè)填充區(qū)域，如 圖22 所示：
創(chuàng)建 圖22 的完整代碼如下：
N?=?25x?=?np.linspace(0.,?10.,?N) y?=?np.sin(x)**2?+?np.cos(x)np.random.seed(100) noise?=?np.random.random(N)?*?.7?+?.4plt.figure(figsize=(7,?4.5)) plt.plot(x,?y,?ls='-',?label?=?r'$?y??=?sin^2(x)?+?cos(x)$',?color?=?'darkgreen') plt.fill_between(x,?y?+?noise,?y?-?noise,?color?=?'darkgreen',?alpha?=?.5)plt.axis('equal')plt.fill_between((2,4),?-3.2,?3.2,?facecolor='orange',?alpha?=?0.4)plt.xlim(0,?10) plt.ylim(-3,?3)plt.legend() plt.xlabel('$x$?(rad)')plt.savefig('line11.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')03. 直方圖（Histogram）
下面將說明如何在 1D 和 2D 中制作直方圖。首先，將介紹一維直方圖。在可視化一維直方圖之前，將使用以下代碼制作一個(gè)模擬數(shù)據(jù)，即正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)。
N?=?1000np.random.seed(10021) x?=?np.random.randn(N)?*?2?+?15默認(rèn)情況下，Numpy 將生成一個(gè)正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)，其均值/中位數(shù)（mu）等于 0 ，方差（sigma）等于 1 。在上面的代碼中，將 mu 更改為15，將 sigma 更改為 2 。要在一維直方圖中可視化變量 x ?，可以使用以下代碼：
plt.hist(x)結(jié)果如 圖23 所示：
圖23. Matplotlib 中默認(rèn)的一維直方圖在 Matplotlib 中， 一維直方圖中 bins 的默認(rèn)值為 10， 如果要更改 bins 的默認(rèn)值，可以修改下面的參數(shù)：
bins?=?40將 bins 設(shè)置為 40 后，結(jié)果如 圖24 所示：
圖24. 修改后的一維直方圖以下是創(chuàng)建 圖24 的完整代碼：
N?=?1000np.random.seed(10021) x?=?np.random.randn(N)?*?2?+?15plt.figure(figsize=(9,?6)) plt.hist(x,?bins?=?40,?label?=?r'$\mu?=?15,?\sigma?=?2$') plt.legend()還可以使用以下參數(shù)限制直方圖的范圍：
range?=?(12,?18)該參數(shù)將使直方圖僅顯示 12 到 18 之間的數(shù)據(jù)，如 圖25 所示：
圖25. 限制范圍的一維直方圖創(chuàng)建 圖25 的完整代碼如下：
N?=?1000np.random.seed(10021) x?=?np.random.randn(N)?*?2?+?15plt.figure(figsize=(9,?6))plt.hist(x,?bins?=?40,?range?=?(12,?18),?color?=?'darkorange',?label?=?r'$\mu?=?15,?\sigma?=?2$')plt.legend() plt.savefig('hist3.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')這里還使用 color 參數(shù)更改直方圖的顏色。
水平直方圖
可以創(chuàng)建一個(gè)水平直方圖，如 圖26 所示：
圖25. 水平直方圖使用以下參數(shù)來創(chuàng)建水平直方圖：
orientation?=?'horizontal'創(chuàng)建 圖25 的完整代碼如下：
N?=?1000np.random.seed(10021) x?=?np.random.randn(N)?*?2?+?15plt.figure(figsize=(9,?6)) plt.hist(x,?bins?=?25,?range?=?(12,?18),?color?=?'royalblue',?orientation='horizontal',?label?=?r'$\mu?=?15,?\sigma?=?2$') plt.legend()plt.savefig('hist4.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')如果要顯示每個(gè)直方圖的邊框，可以使用下面的參數(shù)。
edgecolor?=?'k'將直方圖邊框設(shè)為黑色，如 圖26 所示：
圖26. 自定義直方圖的邊框創(chuàng)建 圖26 的完整代碼如下：
N?=?1000np.random.seed(10021) x?=?np.random.randn(N)?*?2?+?15plt.figure(figsize=(9,?6)) plt.hist(x,?bins?=?25,?range?=?(12,?18),?color?=?'royalblue',?orientation='horizontal',??edgecolor='k',?label?=?r'$\mu?=?15,?\sigma?=?2$') plt.legend()plt.savefig('hist5.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')重疊的直方圖
可以在一個(gè)圖中顯示許多個(gè)直方圖，如 圖27 所示：
圖27. 創(chuàng)建重疊的直方圖在 圖27 中，生成了三個(gè)正態(tài)分布，分別具有不同的 mu 和 sigma ，代碼如下：
N?=?1000mu1?=?5 mu2?=?10 mu3?=?15sigma1?=?5 sigma2?=?3 sigma3?=?2x1?=?np.random.randn(N)?*?sigma1?+?mu1 x2?=?np.random.randn(N)?*?sigma2?+?mu2 x3?=?np.random.randn(N)?*?sigma3?+?mu3plt.figure(figsize=(9,?6))plt.hist(x1,?bins?=?30,?color?=?'royalblue',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu1)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma1)) plt.hist(x2,?bins?=?30,?color?=?'tomato',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu2)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma2)) plt.hist(x3,?bins?=?30,?color?=?'gray',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu3)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma3)) plt.legend()plt.savefig('hist6.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')可以通過更改直方圖的透明度使其更美觀，如 圖28 所示：
圖28. 更改直方圖的透明度創(chuàng)建 圖28 的完整代碼如下，與之前的代碼的不同之處，在于增加了 alpha 參數(shù)：
N?=?1000mu1?=?5 mu2?=?10 mu3?=?15sigma1?=?5 sigma2?=?3 sigma3?=?2x1?=?np.random.randn(N)?*?sigma1?+?mu1 x2?=?np.random.randn(N)?*?sigma2?+?mu2 x3?=?np.random.randn(N)?*?sigma3?+?mu3plt.figure(figsize=(9,?6))plt.hist(x1,?bins?=?30,?color?=?'royalblue',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu1)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma1),?alpha?=?.7) plt.hist(x2,?bins?=?30,?color?=?'tomato',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu2)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma2),?alpha?=?.7) plt.hist(x3,?bins?=?30,?color?=?'gray',?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu3)?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma3),?alpha?=?.7) plt.legend()plt.savefig('hist7.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')還可以使用循環(huán)生成 圖28，如代碼所示：
N?=?1000mu1?=?5 mu2?=?10 mu3?=?15sigma1?=?5 sigma2?=?3 sigma3?=?2x1?=?np.random.randn(N)?*?sigma1?+?mu1 x2?=?np.random.randn(N)?*?sigma2?+?mu2 x3?=?np.random.randn(N)?*?sigma3?+?mu3mu?=?np.array([mu1,?mu2,?mu3]) sigma?=?np.array([sigma1,?sigma2,?sigma3]) x?=?np.array([x1,?x2,?x3]) colors?=?['royalblue',?'tomato',?'gray']plt.figure(figsize=(9,?6))for?i?in?range(len(x)):plt.hist(x[i],?bins?=?30,?color?=?colors[i],?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu[i])?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma[i]),?alpha?=?.7)plt.legend()看完上面的代碼后，也許你想試試，在單個(gè)圖形中創(chuàng)建很多直方圖（超過 3 個(gè)）。下面這個(gè)是在單個(gè)圖形中創(chuàng)建和可視化 10 個(gè)直方圖的代碼：
N_func?=?10 N_data?=?1000np.random.seed(1000)mu?=?np.random.randint(low?=?-5,?high?=?5,?size?=?N_func) sigma?=?np.random.randint(low?=?1,?high?=?5,?size?=?N_func)x?=?[] for?i?in?range(len(mu)):xi?=?np.random.randn(N_data)?*?sigma[i]?+?mu[i]x.append(xi)?colors?=?['#00429d',?'#7f40a2',?'#a653a1',?'#c76a9f',?'#e4849c',?'#d0e848',?'#b6cf54',?'#a9b356',?'#b2914b',?'#ff0001']plt.figure(figsize=(9,?6))for?i?in?range(len(mu)):plt.hist(x[i],?bins?=?30,?color?=?colors[i],?label?=?r'$\mu?=?$?'?+?str(mu[i])?+?',?$\sigma?=?$?'?+?str(sigma[i]),?alpha?=?.7)plt.legend(bbox_to_anchor=(1.33,?1.03))運(yùn)行代碼后，結(jié)果如 圖29 所示：
圖29. 創(chuàng)建多個(gè)直方圖顏色的選擇參考以下鏈接：https://gka.github.io/palettes/
生成調(diào)色板的詳細(xì)過程可以參考以下內(nèi)容：https://towardsdatascience.com/create-professional-plots-using-matplotlib-63a6863b7363
二維直方圖
可以使用 Matplotlib 生成 2D 直方圖，如 圖30 所示。
圖30. 二維直方圖要創(chuàng)建 圖30，需要使用以下代碼生成 2 個(gè)正態(tài)分布。
N?=?1_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)要在 2D 直方圖中可視化變量 x 和 y ，可以使用以下代碼：
plt.hist2d(x,?y)與一維直方圖一樣，Matplotlib 中 bins 的默認(rèn)值為 10 。要對其進(jìn)行更改，可以應(yīng)用與一維直方圖中相同的參數(shù)，如下面的代碼所示：
bins?=?(25,?25)可以在 圖31 中看到二維直方圖的修改效果：
圖31. 修改二維直方圖的bins值還可以使用下面的參數(shù)更改二維直方圖的顏色圖：
cmap?=?orange_blue我想將 Viridis 的顏色圖（ Matplotlib 中的默認(rèn)顏色圖）更改為自己的名為 orange_blue 的顏色圖。我已在上文中說明了如何創(chuàng)建自己的顏色圖。
以下是修改了顏色圖后的完整代碼：
from?matplotlib?import?cm from?matplotlib.colors?import?ListedColormap,?LinearSegmentedColormaptop?=?cm.get_cmap('Oranges_r',?128) bottom?=?cm.get_cmap('Blues',?128)newcolors?=?np.vstack((top(np.linspace(0,?1,?128)),bottom(np.linspace(0,?1,?128)))) orange_blue?=?ListedColormap(newcolors,?name='OrangeBlue')N?=?10_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)plt.figure(figsize=(8.5,?7)) plt.hist2d(x,?y,?bins=(75,?75),?cmap?=?orange_blue) cb?=?plt.colorbar() cb.set_label('counts?each?bin',?labelpad?=?10)plt.savefig('hist12.png',?dpi?=?300,?bbox_inches?=?'tight',?facecolor='w')運(yùn)行上述代碼，結(jié)果如 圖32 所示：
圖32. 修改二維直方圖的顏色同樣的，可以通過設(shè)置參數(shù)應(yīng)用于 plt.hist2d（） 來限制每個(gè)計(jì)數(shù)的范圍（更改顏色條的限制）。
cmin?=?5,?cmax?=?25以下是完整的代碼：
N?=?10_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)plt.figure(figsize=(8.5,?7)) plt.hist2d(x,?y,?bins=(75,?75),?cmap?=?'jet',?cmin?=?5,?cmax?=?25) cb?=?plt.colorbar() cb.set_label('counts?each?bin',?labelpad?=?10)這里使用 “jet” 顏色圖，顏色條的下限等于 5 ，上限為 25 。結(jié)果如 圖33 所示：
圖33. 直方圖中設(shè)置限制范圍還可以嘗試使用以下代碼將生成的隨機(jī)數(shù)計(jì)數(shù)從 10000 更改為 100000 。
N?=?100_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)plt.figure(figsize=(8.5,?7)) plt.hist2d(x,?y,?bins=(75,?75),?cmap?=?'Spectral') cb?=?plt.colorbar() cb.set_label('counts?each?bin',?labelpad?=?10)結(jié)果如 圖34 所示：
圖34. 使用 Matplotlib 可視化二維直方圖中的正態(tài)分布圖34 在 0 處達(dá)到峰值，在 -1 到 1 處分布，因?yàn)闆]有改變 mu 和 sigma 的值。
邊際圖（Marginal plot）
「Python數(shù)據(jù)之道」注：邊際圖（Marginal plot），在有些地方也成為 聯(lián)合分布圖 （Joint plot）。
這里將介紹如何創(chuàng)建邊際分布，如 圖35 所示：
圖35. 散點(diǎn)圖和直方圖的邊際圖圖35 由散點(diǎn)圖和 2 個(gè)直方圖構(gòu)建。要創(chuàng)建它，需要了解如何在單個(gè)圖形中自定義子圖或軸。圖35 由 25 個(gè)軸（ 5 列 5 行）構(gòu)成。詳細(xì)信息如 圖36 所示。
可以使用以下代碼創(chuàng)建 圖36 ：
你可能需要閱讀下面的內(nèi)容，才能更好的理解：https://towardsdatascience.com/customizing-multiple-subplots-in-matplotlib-a3e1c2e099bc
rows?=?5 columns?=?5grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.4,?hspace?=?.4)plt.figure(figsize=(10,?10))for?i?in?range(rows?*?columns):plt.subplot(grid[i])???plt.annotate('grid?'+?str(i),?xy?=?(.5,?.5),?ha?=?'center',?va?=?'center')for?i?in?range(rows):exec?(f"plt.subplot(grid[{i},?0])")plt.ylabel('rows?'?+?str(i),?labelpad?=?15)for?i?in?range(columns):exec?(f"plt.subplot(grid[-1,?{i}])")plt.xlabel('column?'?+?str(i),?labelpad?=?15) 圖36. 多子圖圖35 顯示了 圖36 的轉(zhuǎn)換。這里將 圖36 中的一些網(wǎng)格合并為僅 3 個(gè)較大的網(wǎng)格。第一個(gè)網(wǎng)格將網(wǎng)格0 合并到網(wǎng)格3（行1 ，列0 到列 ）。我將用直方圖填充第一個(gè)網(wǎng)格。第二個(gè)網(wǎng)格合并從第 1 行到第 4 行以及從第 0 列到第 3 列的 16 個(gè)網(wǎng)格。最后一個(gè)網(wǎng)格是通過合并網(wǎng)格9、14、19 和 24（行1、2、3、4和列4）構(gòu)建的。
要創(chuàng)建第一個(gè)網(wǎng)格，可以使用以下代碼：
rows?=?5 columns?=?5 grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.4,?hspace?=?.4)plt.figure(figsize=(10,?10))plt.subplot(grid[0,?0:-1])之后，添加以下代碼以插入一維直方圖：
plt.hist(x,?bins?=?30,?color?=?'royalblue',?alpha?=?.7)要創(chuàng)建第二個(gè)網(wǎng)格，可以將以下代碼添加到上面的代碼中：
plt.subplot(grid[1:rows+1,?0:-1])添加下面的代碼以在第二個(gè)網(wǎng)格中生成散點(diǎn)圖：
plt.scatter(x,?y,?color?=?'royalblue',?s?=?10) plt.axis('equal')以下是生成第三個(gè)網(wǎng)格及其直方圖的代碼，需要將下面的代碼插入第一個(gè)網(wǎng)格代碼中：
plt.subplot(grid[1:rows+1,?-1]) plt.hist(y,?bins?=?30,?orientation='horizontal',?color?=?'royalblue',?alpha?=?.7)合并上面的代碼，完整的代碼如下：
N?=?10_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)rows?=?5 columns?=?5grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.4,?hspace?=?.4)plt.figure(figsize=(10,?10))plt.subplot(grid[0,?0:-1]) plt.hist(x,?bins?=?30,?color?=?'royalblue',?alpha?=?.7)plt.subplot(grid[1:rows+1,?0:-1]) plt.scatter(x,?y,?color?=?'royalblue',?s?=?10) plt.axis('equal')plt.subplot(grid[1:rows+1,?-1]) plt.hist(y,?bins?=?30,?orientation='horizontal',?color?=?'royalblue',?alpha?=?.7)接下來，將使用二維直方圖更改第二個(gè)網(wǎng)格中的散點(diǎn)圖，如 圖37 所示：
圖37. 邊際圖創(chuàng)建 圖37 的完整代碼如下：
N?=?10_000np.random.seed(100) x?=?np.random.randn(N) y?=?np.random.randn(N)rows?=?5 columns?=?5grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.4,?hspace?=?.4)plt.figure(figsize=(10,?10))plt.subplot(grid[0,?0:-1]) plt.hist(x,?bins?=?40,?color?=?'royalblue',?alpha?=?.3) plt.annotate('Normal?1',?xy?=?(2,?500),?va?=?'center',?ha?=?'left')plt.subplot(grid[1:rows+1,?0:-1]) plt.hist2d(x,?y,?cmap?=?'Blues',?bins?=?(40,?40)) plt.axis('equal')plt.subplot(grid[1:rows+1,?-1]) plt.hist(y,?bins?=?40,?orientation='horizontal',?color?=?'royalblue',?alpha?=?.3) plt.annotate('Normal?2',?xy?=?(500,?2),?va?=?'bottom',?ha?=?'center',?rotation?=?-90)「Python數(shù)據(jù)之道」注：使用 Matplotlib 來創(chuàng)建邊際圖，相對來說比較繁瑣些，建議可以使用 seaborn 來創(chuàng)建 聯(lián)合分布圖 （Joint plot），其效果是差不多的。
可以參考下面文章：
輕松用Seaborn進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化
04. 條形圖（Bar chart）
如果想用條形圖可視化數(shù)據(jù)，在 Matplotlib 中創(chuàng)建條形圖之前，先創(chuàng)建要顯示的模擬數(shù)據(jù)。比如在數(shù)學(xué)考試成績中創(chuàng)建六個(gè)人的數(shù)據(jù)，要創(chuàng)建它，使用以下代碼。
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans']np.random.seed(100) N?=?len(name) math?=?np.random.randint(60,?100,?N)生成的數(shù)學(xué)考試成績從 60 到 100 ，代碼如下：
plt.bar(name,?math,?alpha?=?.7)添加一些信息之后，生成了一個(gè)條形圖，如 圖38 所示：
圖38. 創(chuàng)建條形圖創(chuàng)建 圖38 的完整代碼如下：
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans']np.random.seed(100)N?=?len(name) math?=?np.random.randint(60,?100,?N)plt.figure(figsize=(9,?6))plt.bar(name,?math,?alpha?=?.7)plt.ylabel('Math?Exam')之后，使用以下代碼為物理、生物學(xué)和化學(xué)考試成績創(chuàng)建了更多模擬數(shù)據(jù)。
np.random.seed(100)N?=?len(name)math?=?np.random.randint(60,?100,?N) physics?=?np.random.randint(60,?100,?N) biology?=?np.random.randint(60,?100,?N) chemistry?=?np.random.randint(60,?100,?N)也可以使用 Pandas 創(chuàng)建一個(gè)表（在 Python 中，我們稱為 DataFrame ）。從模擬數(shù)據(jù)創(chuàng)建的 DataFrame 如 圖39 所示：
圖39. Pandas 中的 DataFrame 數(shù)據(jù)默認(rèn)情況下，這里沒有顯示有關(guān)如何創(chuàng)建 DataFrame 的代碼。
然后，將其可視化，如 圖40 所示：
圖40. 創(chuàng)建多個(gè)條形圖創(chuàng)建 圖40 的代碼如下：
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans']np.random.seed(100)N?=?len(name) math?=?np.random.randint(60,?100,?N) physics?=?np.random.randint(60,?100,?N) biology?=?np.random.randint(60,?100,?N) chemistry?=?np.random.randint(60,?100,?N)rows?=?2 columns?=?2plt.figure(figsize=(12,?8)) grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)plt.subplot(grid[0]) plt.bar(name,?math,?alpha?=?.7) plt.ylabel('Math?Exam') plt.ylim(60,?100)plt.subplot(grid[1]) plt.bar(name,?physics,?alpha?=?.7) plt.ylabel('Physics?Exam') plt.ylim(60,?100)plt.subplot(grid[2]) plt.bar(name,?biology,?alpha?=?.7) plt.ylabel('Biology?Exam') plt.ylim(60,?100)plt.subplot(grid[3]) plt.bar(name,?chemistry,?alpha?=?.7) plt.ylabel('Chemistry?Exam') plt.ylim(60,?100)或使用下面的代碼（如果要使用循環(huán)）：
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans'] course_name?=?['Math',?'Physics',?'Biology',?'Chemistry']N?=?len(name) rows?=?2 columns?=?2plt.figure(figsize=(12,?8)) grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)for?i?in?range(len(course_name)):np.random.seed(100)course?=?np.random.randint(60,?100,?N)plt.subplot(grid[i])plt.bar(name,?course,?alpha?=?.7)plt.ylabel(course_name[i]?+?'?Exam')plt.ylim(60,?100)水平條形圖
可以使用下面的代碼來創(chuàng)建水平條形圖。
想以水平條形圖和各種顏色呈現(xiàn) 圖40，以下是生成它的完整代碼：
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans'] course_name?=?['Math',?'Physics',?'Biology',?'Chemistry']colors?=?['#00429d',?'#7f40a2',?'#a653a1',?'#c76a9f',?'#e4849c',?'#d0e848']N?=?len(name)rows?=?2 columns?=?2plt.figure(figsize=(12,?8)) grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25)for?i?in?range(len(course_name)):np.random.seed(100)course?=?np.random.randint(60,?100,?N)plt.subplot(grid[i])plt.barh(name,?course,?color?=?colors)plt.xlabel(course_name[i]?+?'?Exam')plt.xlim(60,?100)plt.gca().invert_yaxis()運(yùn)行上面的代碼后，將獲得結(jié)果，如 圖41 所示：
圖41. 水平條形圖可以使用以下參數(shù)在水平條形圖中插入誤差線：
N?=?len(name) noise?=?np.random.randint(1,?3,?N)plt.barh(name,?course,?xerr?=?noise)這里使用 1 到 3 之間的整數(shù)隨機(jī)數(shù)創(chuàng)建了誤差，如變量 noise 中所述。在為水平條形圖添加一些元素之后，將其顯示出來，如 圖42 所示：
圖42. 添加了誤差的水平條形圖創(chuàng)建 圖42 的代碼如下：
name?=?['Adam',?'Barry',?'Corbin',?'Doe',?'Evans',?'Frans'] course_name?=?['Math',?'Physics',?'Biology',?'Chemistry']N?=?len(name) rows?=?2 columns?=?2plt.figure(figsize=(12,?8)) grid?=?plt.GridSpec(rows,?columns,?wspace?=?.25,?hspace?=?.25) np.random.seed(100)for?i?in?range(len(course_name)):course?=?np.random.randint(60,?95,?N)noise?=?np.random.randint(1,?3,?N)plt.subplot(grid[i])plt.barh(name,?course,?color?=?colors,?xerr?=?noise,?ecolor?=?'k')plt.xlabel(course_name[i]?+?'?Exam')plt.xlim(60,?100)plt.gca().invert_yaxis()也許已意識到模擬數(shù)據(jù)不是真實(shí)的，但是，我認(rèn)為這仍然是理解 Matplotlib 中條形圖的一個(gè)很好的例子。
總結(jié)
本文是 Matplotlib 可視化介紹的第 1 部分。本文僅涵蓋 Matplotlib 介紹 11 個(gè)部分中的4個(gè)部分，包括散點(diǎn)圖，折線圖，直方圖和條形圖。在后續(xù)內(nèi)容中，我將展示如何創(chuàng)建箱形圖，小提琴圖，餅圖，極坐標(biāo)圖，地理投影，3D圖和輪廓圖的教程。
原文來源：
https://towardsdatascience.com/visualizations-with-matplotlib-part-1-c9651008b6b8
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