1 matplot入門指南

matplotlib是Python科學計算中使用最多的一個視覺化庫，功能豐富，提供了非常多的視覺化方案，基本能夠滿足各種場景下的資料視覺化需求。但功能豐富從另一方面來說也意味著概念、方法、引數繁多，讓許多新手望而卻步。

據我瞭解，大部分人在對matplotlib接觸不深時都是邊畫圖邊百度，諸如這類的問題，我想大家都似曾相識：Python如何畫散點圖，matplotlib怎麼將座標軸標籤旋轉45度，怎麼設定圖例字型大小等等。無論針對哪一個問題，往往都有多種解決方法，搜尋引擎這時候當然會很熱情得將各種五花八門、看似合理、各不相同的解決方案推給我們，對於新手往往就迷失在這些紛雜的答案中，然後覺得matplotlib好複雜。matplotlib設計原則就是追求對每一個圖表細節的完全控制，所以matplotlib原始碼中各種物件很多，甚至各物件間相互應用，錯綜複雜，對同一個物件的設定經常可以呼叫不同的方法來實現，這是matplotlib入門難的原因之一。

對於matplotlib入門階段學習曲線陡峭，我認為還有一個更加重要的原因。無論是在各種出版書籍還是網路部落格中，都少有資料對matplotlib進行深入的系統介紹，大多淺嘗輒止。這些流於表層的資料對於如何用matplotlib作圖沒有進行深入的分析，大多隻介紹如何呼叫pyplot模組中的方法進行作圖。pyplot是matplotlib中提供的一個頂層模組，提供許多方法實現了快速、簡便作圖，幾行程式碼就可以完成一幅圖的創作，但是，這種方法作圖卻讓新手對matplotlib圖形的認識變得粗淺，也很難實現對圖形的更加精細控制，底層定製能力有限，最終讓新手對matplotlib咬牙切齒。這種方法就想吃快餐，快速方便，但是吃多了難免營養不良。

面對matplotlib入門階段的這兩個問題，怎麼辦呢？

matplotlib其實提供了兩類介面實現作圖。第一類基於狀態的介面，就是上文中提到的pyplot進行作圖，這類介面對matplotlib中更加底層的物件進行封裝，以仿MATLAB作圖風格的方式讓作圖更加簡單方便。至於為什麼叫基於狀態，我的觀點是pyplot所有作圖動作都是預設在當前出於啟用的元素上進行，要切換到其他元素作圖，就要使另一元素啟用。第二類介面是基於物件的介面，這種方法是使用買你想物件的方法來作圖，認為圖形中每一個元素都是一種物件，通過呼叫更加底層物件來實現作圖。這種方法程式碼量更多，但是讓使用者對matplotlib圖形的構成有了更深的認識，也讓使用者對圖形的每一個元素有更強的掌控力。

所以，在使用matplotlib作圖過程中，本文建議在學習階段多使用基於物件的方法進行作圖，只要掌握了基於物件的方法作圖，後面使用pyplot作圖自然水到渠成。本文後續大部分介紹也是基於這一種方法。

2 安裝與匯入

• 安裝
  

matplotlib的安裝與Python中其他第三方庫安裝方法無異

pip install -i https://pypi.douban.com/simple matplotlib

• 匯入

進行匯入操作時通常不會直接將整個matplotlib包匯入，而是匯入matplotlib包中最為常用的pyplot模組，一般的，我們習慣將pyplot匯入時起一個簡稱plt。

import matplotlib.pyplot as plt

3 圖的構成

在使用matplotlib進行繪圖之前，理解matplotlib圖表構成是非常有必要的。matplotlib圖表有三個非常重要的概念：figure、axes、axies。 三者之間的關係構成了matplotlib圖表的整體佈局，如下圖所示。

在matplotlib圖表中，至少有一個figure，figure可以理解為一張畫布，畫布上面可以畫多個axes，這裡的axes我理解為座標系，每個座標系可以有多個axis，也就是有多條座標軸。

下圖是在matplotlib官方文件中展示的一張圖片，進一步的很清晰展示了matplotlib圖表佈局上的元件構成：

上圖中，藍色部分文字是各元件的名稱，請牢記各元件的名稱，方便在對各元件進行設定是呼叫函式，因為元件的名稱與函式名是相似的。其實，在matplotlib中，在figure中的所有元件，包括圖一中的axes、axies甚至是figure和圖中出現的所有元件都稱為artist，因為這些元件均繼承於一個名為Artist的父類。根據所在位置和作用，我們可以將matplotlib所有artist可以劃分到三個層次：

（1）figure層：畫布，這是最低層的容器，用於容納axes。
（2）axes層：座標系，也成為軸域，第二層容器，用於容納axis。
（3）axis層：座標軸，也包含座標軸上更加細微的元件。
使用matplotlib進行作圖時，按照這個層次結構順序進行建立完成作圖。接下來，我們分別對figure、axes、axis進行展開介紹。

3 總結

本篇部落格主要是為matplotlib如何入門以及matplotlib巨集觀層面的容器佈局做了一番介紹，希望這番介紹能夠讓各位讀者對matplotlib有一個更加正確、深入的認識。

最後，還是想說一句，matplotlib很強，只不過目前無論是網路上還是市場上的matplotlib資料大多屬於快餐類別，吃多了就容易營養不良，造成後繼無力。當然，pyplot只是快餐，卻不是毒藥，因為pyplot中確實提供了很多強大的方法實習縣對圖形的管理。本文強烈建議（官方文件中也提出了），如果只是簡單得對資料進行展示，那麼當然可以使用pyplot完成，但是如果需要更加精細的對圖片進行設定，那麼建議使用pyplot中的方法來建立matplotlib圖形的容器物件，因為pyplot建立容器物件可以方便得納入matplotlib序列中進行管理，有了容器物件之後，後續的畫圖，請勿通過再pyplot進行，最好是通過容器物件進行操作。

入門學習階段，無論如何，請走基於物件作圖這條路！！！

在下一篇部落格中，我將對這三層容器物件開始，循序漸進地介紹基於物件的作圖方式。

作者：奧辰

微訊號：chb1137796095

Github：https://github.com/ChenHuabin321

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以上就是python Matplotlib資料視覺化（1）：簡單入門的詳細內容，更多關於python Matplotlib資料視覺化的資料請關注我們其它相關文章！