当前位置: 首页 > news >正文

从头开始的可视化数据 matplotlib:初学者努力绘制数据图

从头开始学习使用 matplotlib 可视化数据,对于初学者来说,可能会有些挑战,但 matplotlib 的核心理念非常清晰:绘制图表需要了解如何设置图形、坐标轴以及如何用数据填充它们。我们可以通过一些简单的例子来逐步介绍基本步骤。

在这里插入图片描述

1. 安装 matplotlib

在开始之前,请确保你已经安装了 matplotlib。如果没有,可以通过以下命令安装:

pip install matplotlib

2. matplotlib 的基本构造

matplotlib 中最常见的绘图库是 pyplot 模块,它提供了类似于 MATLAB 的接口。我们通常这样引入它:

import matplotlib.pyplot as plt

3. 绘制第一个简单的图表

我们先从一个非常简单的折线图开始:

import matplotlib.pyplot as plt# 数据:x轴和y轴
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]# 创建图表
plt.plot(x, y)# 添加标题和标签
plt.title("Simple Line Plot")
plt.xlabel("X Axis")
plt.ylabel("Y Axis")# 显示图表
plt.show()
代码解读:
  • plt.plot(x, y):使用 plot() 函数绘制折线图,xy 是数据点的坐标。
  • plt.title():为图表添加标题。
  • plt.xlabel()plt.ylabel():为 x 轴和 y 轴添加标签。
  • plt.show():显示图表。

这段代码将会生成一个简单的线性关系的图表,x 轴是 1 到 5,y 轴是它们对应的平方值。

4. 绘制散点图

如果你想展示数据点之间的关系而不是使用折线,可以绘制散点图。

import matplotlib.pyplot as plt# 数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]# 创建散点图
plt.scatter(x, y)# 添加标题和标签
plt.title("Simple Scatter Plot")
plt.xlabel("X Axis")
plt.ylabel("Y Axis")# 显示图表
plt.show()
代码解读:
  • plt.scatter(x, y)scatter() 函数用于绘制散点图,每个 (x, y) 对应一个点。

5. 绘制柱状图 (Bar Chart)

柱状图非常适合展示分类数据。例如,我们可以绘制一组学生考试成绩的柱状图。

import matplotlib.pyplot as plt# 数据
categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
scores = [85, 90, 78, 92]# 创建柱状图
plt.bar(categories, scores)# 添加标题和标签
plt.title("Student Scores")
plt.xlabel("Student")
plt.ylabel("Score")# 显示图表
plt.show()
代码解读:
  • plt.bar(categories, scores)bar() 函数用于创建柱状图,categories 是柱的分类,scores 是柱的高度。

6. 绘制直方图 (Histogram)

直方图可以帮助你可视化数据的分布。例如,以下示例展示了生成的随机数据的分布。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np# 生成1000个正态分布的随机数据
data = np.random.randn(1000)# 创建直方图
plt.hist(data, bins=30)# 添加标题和标签
plt.title("Histogram of Random Data")
plt.xlabel("Value")
plt.ylabel("Frequency")# 显示图表
plt.show()
代码解读:
  • np.random.randn(1000):生成1000个正态分布的随机数。
  • plt.hist(data, bins=30)hist() 函数用于绘制直方图,bins 参数定义了区间的数量。

7. 自定义样式

matplotlib 提供了大量自定义选项。你可以修改颜色、线型、点样式等。

示例:自定义线型和颜色
import matplotlib.pyplot as pltx = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]# 自定义折线图的线型和颜色
plt.plot(x, y, color='green', linestyle='--', marker='o')plt.title("Customized Line Plot")
plt.xlabel("X Axis")
plt.ylabel("Y Axis")
plt.show()
代码解读:
  • color='green':线条的颜色设为绿色。
  • linestyle='--':线条类型设为虚线。
  • marker='o':数据点的标记设为圆点。

8. 添加多个数据集

你还可以在同一个图表中绘制多个数据集。

import matplotlib.pyplot as plt# 两组数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [1, 4, 9, 16, 25]
y2 = [1, 2, 3, 4, 5]# 绘制第一组数据
plt.plot(x, y1, label="y = x^2")# 绘制第二组数据
plt.plot(x, y2, label="y = x")# 添加图例
plt.legend()plt.title("Multiple Line Plot")
plt.xlabel("X Axis")
plt.ylabel("Y Axis")# 显示图表
plt.show()
代码解读:
  • label="y = x^2"label="y = x":为每条线设置标签。
  • plt.legend():在图表中显示图例。

9. 子图 (Subplots)

如果你想在一个窗口中展示多个图表,可以使用 subplots() 方法。

import matplotlib.pyplot as plt# 创建1行2列的子图
fig, axs = plt.subplots(1, 2)# 第一个子图
axs[0].plot([1, 2, 3], [1, 4, 9])
axs[0].set_title("Subplot 1")# 第二个子图
axs[1].plot([1, 2, 3], [1, 2, 3])
axs[1].set_title("Subplot 2")# 显示图表
plt.tight_layout()
plt.show()
代码解读:
  • plt.subplots(1, 2):创建一个包含1行2列的图表。
  • axs[0]axs[1]:分别表示两个子图。
  • plt.tight_layout():自动调整子图之间的间距。

10. 保存图表

最后,如果你想将图表保存为图片,可以使用 savefig() 函数。

plt.plot([1, 2, 3], [1, 4, 9])
plt.title("Example Plot")# 保存为PNG格式
plt.savefig("plot.png")# 显示图表
plt.show()

总结

这只是 matplotlib 的一个入门介绍。通过这些简单的例子,你可以:

  • 创建各种类型的图表(折线图、散点图、柱状图、直方图等)。
  • 使用 plt.plot()plt.scatter()plt.bar() 等函数绘制图表。
  • 自定义颜色、线型、点样式等。
  • 在一个图表中展示多个数据集或子图。

随着你对 matplotlib 的熟悉,你可以探索更多高级功能,比如动画、三维图表等。如果有任何问题或想要进一步了解特定功能,随时提问!

相关文章:

从头开始的可视化数据 matplotlib:初学者努力绘制数据图

从头开始学习使用 matplotlib 可视化数据,对于初学者来说,可能会有些挑战,但 matplotlib 的核心理念非常清晰:绘制图表需要了解如何设置图形、坐标轴以及如何用数据填充它们。我们可以通过一些简单的例子来逐步介绍基本步骤。 1. …...

vscode 远程linux服务器 连接git

vscode 远程linux服务器 连接git 1. git 下载2. git 配置1)github 设置2)与github建立连接linux端:创建密钥github端:创建ssh key 3. 使用1)初始化repository2)commit 输入本次提交信息,提交到本…...

不同jdk版本中的接口规范

Java Development Kit(JDK)的每个版本通常会对 Java 语言和类库进行改进,接口规范也在不断演进。Java 接口的演变是逐步从 “纯粹抽象的定义” 向 “具有行为的抽象定义” 演化的。 JDK 1.0 和 JDK 1.1JDK 1.2 到 JDK 1.6JDK 1.8(…...

人工智能图像信号处理器(AI ISP)技术介绍

随着智能设备和数码成像技术的快速发展,图像质量的提升成为用户体验的关键因素之一。人工智能图像信号处理器(AI Image Signal Processor,AI ISP) 作为传统图像信号处理器(ISP)的升级版,通过集成…...

3D Slicer 教程三 ---- 坐标系

上篇提到3D Slicer 教程二 ---- 数据集-CSDN博客 3d slicer的坐标系与大多数医学影像软件使用LPS(左、后、上)坐标系统不太一样, 今天就仔细介绍一下坐标系的区别,复盘一下在影像处理中遇到的坐标问题(集中在坐标处理相关的,图像插值,图像处理, 定位线,翻…...

Video-LLaMA论文解读和项目部署教程

Video-LLaMA: An Instruction-tuned Audio-Visual Language Model for Video Understanding 相关工作 大型语言模型: 本文的工作基于这些LLM,并提供即插即用插件,使其能够理解视频中的视觉和听觉内容。 多模态大型语言模型: 现有…...

Elasticsearch设置 X-Pack认证,设置账号和密码

前言 以下Elasticsearch版本:7.9.3 ES自带的X-Pack密码验证: X-Pack是elasticsearch的一个扩展包,将安全,警告,监视,图形和报告功能捆绑在一个易于安装的软件包中,所以我们想要开启账号密码验证…...

机器学习——量子机器学习(Quantum Machine Learning)

机器学习——量子机器学习(Quantum Machine Learning) 量子机器学习(Quantum Machine Learning)——未来的智能计算量子机器学习的核心概念使用Qiskit进行量子机器学习——代码示例代码解析量子机器学习的应用结论 量子机器学习&a…...

Android Studio 的 Gradle 任务列表只显示测试任务

问题现象如下: 问题原因: 这是因为Android Studio 设置中勾选了屏蔽其他gradle任务的选项。 解决方法: File -> Settings -> Experimental 取消勾选Only include test tasks in the Gradle task list generated during Gradle Sync&…...

Keepalived:高可用性的守护神

Keepalived:高可用性的守护神 在现代企业IT系统中,高可用性是确保业务连续性和服务质量的关键要素。系统面对硬件故障、软件错误、人为失误或自然灾害时,依然能保持正常运行,这样的能力对于企业来说至关重要。为此,业界开发了一系列高可用性解决方案,其中Keepalived以其…...

Golang笔记_day08

Go面试题(一) 1、空切片 和 nil 切片 区别 空切片: 空切片是指长度和容量都为0的切片。它不包含任何元素,但仍然具有切片的容量属性。在Go语言中,可以使用内置的make函数创建一个空切片,例如:…...

如何在 React 中更新状态对象的某个值

在 React 中,我们经常需要更新组件的状态来反映 UI 的变化。如果状态是一个复杂的对象,比如一个包含多个筛选条件的对象,我们希望只更新其中的某个键,而不是整个状态对象。今天,我将向大家展示如何在更新状态时保留已有…...

edge浏览器:你的连接不是专用连接

最近在使用edge浏览器打开github时,发现打不开了,提升你的连接不是专用连接。试了很多种方法甚至重装了浏览器,都没有用。 直到看到了这篇文章,才得到解决: 10 个修复此站点在 Windows Edge 上的连接不安全的问题htt…...

PDF 软件如何帮助您编辑、转换和保护文件

如何找到最好的 PDF 编辑器。 无论您是在为您的企业寻找更高效的 PDF 解决方案,还是尝试组织和编辑主文档,PDF 编辑器都可以在一个地方提供您需要的所有工具。市面上有很多 PDF 编辑器 — 在决定哪个最适合您时,请考虑这些因素。 1. 确定您的…...

如何使用Java爬虫处理API接口返回的JSON数据?

处理API接口返回的JSON数据是Java爬虫开发中的一个常见任务。在Java中,有多个库可以帮助我们解析JSON数据,其中最流行的是Jackson和Gson。以下是使用这两个库处理JSON数据的基本步骤和示例代码。 使用Jackson处理JSON Jackson是一个功能强大的JSON处理…...

Ajax是什么?

Ajax是什么? Ajax是创建交互式网页应用的网页开发技术。简单来说就是网页在不加载的情况下,可以跟服务器交换数据,并更新页面的内容。 原理: 1. 创建xhr(xmlHttpRequest)对象; 2, 通过xhr对象的open()方法和…...

技术方向简介

掌握 Java基础,包括OOP思想、集合、常用的设计模式;熟悉基本的数据结构和算法; 掌握JVM虚拟机和Java多线程并发编程,熟悉线程池、线程安全机制、锁的使用; 熟悉MySQL、Oracle等关系型数据库锁、事务、索引相关知识,了解DDL原理&…...

延迟队列实现及其原理详解

1.绪论 本文主要讲解常见的几种延迟队列的实现方式,以及其原理。 2.延迟队列的使用场景 延迟队列主要用于解决每个被调度的任务开始执行的时间不一致的场景,主要包含如下场景: 1.比如订单超过15分钟后,关闭未关闭的订单。 2.比如用户可以…...

web APIs

目录 Web APIs第一天Dom获取&属性操作Web API基本认知变量声明作用和分类什么是DOMDOM树DOM对象 获取Dom对象根据CSS选择器来获取DOM元素(重点)其他获取DOM元素方法(了解) 操作元素内容对象.innerText 属性对象.innerHTML 属性…...

【Web前端概述】

HTML 是用来描述网页的一种语言,全称是 Hyper-Text Markup Language,即超文本标记语言。我们浏览网页时看到的文字、按钮、图片、视频等元素,它们都是通过 HTML 书写并通过浏览器来呈现的。 一、HTML简史 1991年10月:一个非正式…...

理解 MCP 工作流:使用 Ollama 和 LangChain 构建本地 MCP 客户端

🌟 什么是 MCP? 模型控制协议 (MCP) 是一种创新的协议,旨在无缝连接 AI 模型与应用程序。 MCP 是一个开源协议,它标准化了我们的 LLM 应用程序连接所需工具和数据源并与之协作的方式。 可以把它想象成你的 AI 模型 和想要使用它…...

SpringTask-03.入门案例

一.入门案例 启动类: package com.sky;import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.cache.annotation.EnableCach…...

Device Mapper 机制

Device Mapper 机制详解 Device Mapper(简称 DM)是 Linux 内核中的一套通用块设备映射框架,为 LVM、加密磁盘、RAID 等提供底层支持。本文将详细介绍 Device Mapper 的原理、实现、内核配置、常用工具、操作测试流程,并配以详细的…...

音视频——I2S 协议详解

I2S 协议详解 I2S (Inter-IC Sound) 协议是一种串行总线协议,专门用于在数字音频设备之间传输数字音频数据。它由飞利浦(Philips)公司开发,以其简单、高效和广泛的兼容性而闻名。 1. 信号线 I2S 协议通常使用三根或四根信号线&a…...

2025年渗透测试面试题总结-腾讯[实习]科恩实验室-安全工程师(题目+回答)

安全领域各种资源,学习文档,以及工具分享、前沿信息分享、POC、EXP分享。不定期分享各种好玩的项目及好用的工具,欢迎关注。 目录 腾讯[实习]科恩实验室-安全工程师 一、网络与协议 1. TCP三次握手 2. SYN扫描原理 3. HTTPS证书机制 二…...

uniapp手机号一键登录保姆级教程(包含前端和后端)

目录 前置条件创建uniapp项目并关联uniClound云空间开启一键登录模块并开通一键登录服务编写云函数并上传部署获取手机号流程(第一种) 前端直接调用云函数获取手机号(第三种)后台调用云函数获取手机号 错误码常见问题 前置条件 手机安装有sim卡手机开启…...

scikit-learn机器学习

# 同时添加如下代码, 这样每次环境(kernel)启动的时候只要运行下方代码即可: # Also add the following code, # so that every time the environment (kernel) starts, # just run the following code: import sys sys.path.append(/home/aistudio/external-libraries)机…...

省略号和可变参数模板

本文主要介绍如何展开可变参数的参数包 1.C语言的va_list展开可变参数 #include <iostream> #include <cstdarg>void printNumbers(int count, ...) {// 声明va_list类型的变量va_list args;// 使用va_start将可变参数写入变量argsva_start(args, count);for (in…...

脑机新手指南(七):OpenBCI_GUI:从环境搭建到数据可视化(上)

一、OpenBCI_GUI 项目概述 &#xff08;一&#xff09;项目背景与目标 OpenBCI 是一个开源的脑电信号采集硬件平台&#xff0c;其配套的 OpenBCI_GUI 则是专为该硬件设计的图形化界面工具。对于研究人员、开发者和学生而言&#xff0c;首次接触 OpenBCI 设备时&#xff0c;往…...

【C++】纯虚函数类外可以写实现吗?

1. 答案 先说答案&#xff0c;可以。 2.代码测试 .h头文件 #include <iostream> #include <string>// 抽象基类 class AbstractBase { public:AbstractBase() default;virtual ~AbstractBase() default; // 默认析构函数public:virtual int PureVirtualFunct…...