团子和蛋糕的笔记

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Matplotlib 是什么 ​

Matplotlib 是一个功能强大的数据可视化开源 Python 库，也是 Python 中使用最多的绘图库，可以创建静态、动态、交互式的图表。

官网：https://matplotlib.org

bash
pip install matplotlib

入门程序：画一条折线 ​

python
import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [6, 2, 9, 8, 10]

plt.plot(x, y)     # 折线图
plt.show()         # 显示图表

WARNING

X 轴的数据数量与 Y 轴的数据数量必须一致，否则画不出来（10 个点就必须都是 10 个）。

一份完整的折线图 ​

python
import matplotlib.pyplot as plt
import random

# 展示中文：设置中文字体为黑体（不设置的话中文会变成方块）
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

x = [i for i in range(1, 25)]
y_bj = [random.randint(10, 15) for i in x]
y_xa = [random.randint(13, 18) for i in x]

plt.figure(figsize=(10, 5))          # 设置画布大小（宽, 高）；不写会自动创建
plt.plot(x, y_bj, label='北京')       # 折线图，label 用于图例
plt.plot(x, y_xa, label='西安')

# 设置折线图的详细信息
plt.title('气温变化折线图', fontsize=15)   # 标题
plt.xlabel('时间')                        # X 轴标签
plt.ylabel('温度')                        # Y 轴标签
plt.xticks(x)                            # X 轴刻度
plt.yticks(range(5, 21))                 # Y 轴刻度
plt.grid(linestyle='--', alpha=0.3)      # 网格线（虚线、透明度 0.3）
plt.legend(loc='upper right')            # 图例（位置：右上）

plt.show()

图表元素对照表 ​

元素设置方式
画布（Figure）plt.figure(figsize=(宽, 高))
折线plt.plot(x, y, label='图例名')
标题（Title）plt.title('...')
X/Y 轴标签plt.xlabel('...') / plt.ylabel('...')
X/Y 轴刻度plt.xticks(...) / plt.yticks(...)
网格线（Grid）plt.grid(linestyle='--', alpha=0.3)
图例（Legend）plt.legend(loc='upper right')
显示图表plt.show()

TIP

label 与 legend 是配套的：每条折线都要写 label，plt.legend() 才会显示出图例；只调 legend() 不写 label，图例是空的。

相关 ​

练习题 ​

一、知识回顾（读完直接做下面的实践题） ​

  1. Matplotlib 是 Python 中使用最多的**可视化（绘图）**库，安装命令 pip install matplotlib
  2. 画折线用 plt.plot(x, y)；显示图表用 plt.show()
  3. 画折线前必须保证 X 轴与 Y 轴的数据数量一致
  4. 展示中文要设置 plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']（黑体）
  5. 设置画布大小：plt.figure(figsize=(宽, 高))
  6. 设置标题用 plt.title('...')；X 轴标签用 plt.xlabel('...')；网格线用 plt.grid()；图例用 plt.legend()

二、裸写题 ​

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：准备两组等长的列表 → 画 → 显示 二级 · 方法：plt.plot(x, y) / plt.show()三级 · 骨架：y = [i ** 2 for i in x]

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    import matplotlib.pyplot as plt

# 2-1
x = [i for i in range(1, 11)]
y = [i ** 2 for i in x]
plt.plot(x, y)
plt.show()

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：先设中文字体，再画线（带 label），最后统一设置文字与网格 二级 · 方法：rcParams / plot(..., label=) / title / xlabel / ylabel / xticks / grid / legend三级 · 骨架：plt.legend(loc='upper right') 显示图例

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    # 2-2
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

x = [i for i in range(1, 13)]
y_bj = [10, 12, 15, 18, 22, 26, 28, 27, 23, 18, 13, 11]
y_xa = [12, 14, 17, 21, 25, 29, 31, 30, 26, 21, 16, 13]

plt.figure(figsize=(10, 5))
plt.plot(x, y_bj, label='北京')
plt.plot(x, y_xa, label='西安')
plt.title('气温变化折线图', fontsize=15)
plt.xlabel('月份')
plt.ylabel('温度(℃)')
plt.xticks(x)
plt.grid(linestyle='--', alpha=0.3)
plt.legend(loc='upper right')

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：保存要在 show() 之前（show 之后画布会被清掉） 二级 · 方法：plt.savefig('chart.png')三级 · 骨架：savefig 也可以指定 dpi=100

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    # 2-3：接在 2-2 代码的最后
plt.savefig('chart.png')   # 先保存
plt.show()                 # 再显示