Используя библиотеку matplotlib постройте графики функций y x3 и y x2 на одном графике

Обновлено: 05.07.2024

Практически все задачи, связанные с построением графиков, можно решить, используя возможности, которые предоставляет модуль pyplot . В рамках данного урока мы рассмотрим базовые возможности модуля для построения графиков.

  • Текстовые надписи на графике
    • Наименование осей
    • Заголовок графика
    • Текстовое примечание
    • Легенда
    • Стиль линии графика
    • Цвет линии
    • Тип графика
    • Работа с функцией subplot()
    • Работа с функцией subplots()

    Для того, чтобы запустить любой из примеров, продемонстрированных в первом уроке (“ Matplolib . Урок 1. Быстрый старт), вам предварительно нужно было импортировать pyplot из библиотеки Matplolib . В настоящее время среди пользователей этого инструмента принято импорт производить следующим образом:

    Создатели Matplolib постарались сделать его похожим в использовании на MATLAB , так что если вы знакомы с последним, то разобраться с библиотекой будет проще.

    Основы работы с pyplot

    Построение графиков

    Основным элементом изображения, которое строит pyplot является Фигура (Figure), на нее накладываются один или более графиков, осей, надписей и т.п. Для построения графика используется команда plot() . В самом минимальном варианте можно ее использовать без параметров:

    В результате будет выведено пустое поле:


    Далее команду импорта и magic -команду для Jupyter (первая и вторая строки приведенной выше программы) мы использовать не будем.

    Если в качестве параметра функции plot() передать список, то значения из этого списка будут отложены по оси ординат (ось y ), а по оси абсцисс (ось x ) будут отложены индексы элементов массива:


    Для того, чтобы задать значения по осям x и y необходимо в plot() передать два списка:


    Текстовые надписи на графике

    Наиболее часто используемые текстовые надписи на графике это:

    • наименование осей;
    • наименование самого графика;
    • текстовое примечание на поле с графиком;
    • легенда.

    Рассмотрим кратко данные элементы, более подробный рассказ о них будет в одном из ближайших уроков.

    Наименование осей

    Для функций xlabel()/ylabel() основными являются следующие аргументы:

    • xlabel (или ylabel):str
      • Текст подписи.
      • Расстояние между областью графика, включающую оси, и меткой.

      Функции xlabel()/ylabel() принимают в качестве аргументов параметры конструктора класса matplotlib.text.Text , некоторые из них нам могут пригодиться:

      Аргументов у этих функций довольно много и они позволяют достаточно тонко настроить внешний вид надписей. В рамках этого урока мы только начинаем знакомиться с инструментом pyplot поэтому не будем приводить весь список.

      Заголовок графика

      Для задания заголовка графика используется функция title() :

      Из параметров отметим следующие:

      • label : str
        • Текст заголовка.
        • Выравнивание заголовка.

        Для функции title() также доступны параметры конструктора класса matplotlib.text.Text , часть из них представлена в описании аргументов функций xlabel() / ylabel().

        Текстовое примечание

        Легенда

        Легенда будет размещена на графике, если вызвать функцию legend() , в рамках данного урока мы не будем рассматривать аргументы этой функции.

        Разместим на уже знакомом нам графике необходимый набор подписей.


        К перечисленным опциям мы добавили сетку, которая включается с помощью функции grid(True) .

        Работа с линейным графиком

        Параметры, которые отвечают за отображение графика можно задать непосредственно в самой функции plot() :

        Либо воспользоваться функцией setp() , через которую можно модифицировать нужные параметры:

        Стиль линии графика

        Стиль линии графика задается через параметр linestyle , который может принимать значения из приведенной ниже таблицы.

        Стиль линии можно передать сразу после указания списков с координатами без указания, что это параметр linewidth .


        Либо можно воспользоваться функцией setp() :

        Результат будет тот же, что на рисунке выше.

        Для того, чтобы вывести несколько графиков на одном поле необходимо передать соответствующие наборы значений в функцию plot() . Построим несколько наборов данных и выведем их с использованием различных стилей линии:


        Тот же результат можно получить, вызвав plot() для построения каждого графика по отдельности. Если вы хотите представить каждый график отдельно на своем поле, то используйте для этого subplot() (см. Размещение графиков на разных полях)

        Цвет линии

        Задание цвета линии графика производится через параметр color (или c , если использовать сокращенный вариант). Значение может быть представлено в одном из следующих форматов:


        Тип графика

        До этого момента мы работали только с линейными графиками, функция plot() позволяет задать тип графика: линейный либо точечный, при этом для точечного графика можно указать соответствующий маркер. Приведем пару примеров:



        Размер маркера можно менять, об этом более подробно будет рассмотрено в уроке, посвященном точечным графикам.

        Размещение графиков на разных полях

        Существуют три основных подхода к размещению нескольких графиков на разных полях:

        • использование функции subplot() для указания места размещения поля с графиком;
        • использование функции subplots() для предварительного задания сетки, в которую будут укладываться поля;
        • использование GridSpec , для более гибкого задания геометрии размещения полей с графиками в сетке.

        В этом уроке будут рассмотрены первые два подхода.

        Работа с функцией subplot()

        После задания размера, указывается местоположение, куда будет установлено поле с графиком с помощью функции subplot(). Чаще всего используют следующие варианты вызова subplot:

        subplot(nrows, ncols, index)

        • nrows: int
          • Количество строк.
          • Количество столбцов.
          • Местоположение элемента.
          • pos:int
            • Позиция, в виде трехзначного числа, содержащего информацию о количестве строк, столбцов и индексе, например 212, означает подготовить разметку с двумя строками и одним столбцов, элемент вывести в первую позицию второй строки. Этот вариант можно использовать, если количество строк и столбцов сетки не более 10, в ином случае лучше обратиться к первому варианту.

            Рассмотрим на примере работу с данными функциями:


            Второй вариант использования subplot():

            Работа с функцией subplots()

            Решим задачу вывода четырех графиков с помощью функции subplots() :

            Результат будет аналогичный тому, что приведен в разделе “Работа с функцией subplot() ”.

            P.S.

            Графики и matplotlib
            необходимо используя пакет matplotlib и возможно numpy (см. на пример, здесь) графически.

            Графики matplotlib
            %matplotlib import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import time import random def.


            Построить прямые в Matplotlib и конформно отобразить их
            Здравствуйте. Нужна ваша помощь! Дано уравнение y=a*x, где x=, a=. Нужно построить несколько.

            Как построить график линии уровня matplotlib?
            День добрый, есть у меня есть три файла, в которых хранятся значения x,y,z. Как мне построить.

            4531 / 1959 / 351 Записей в блоге: 5 С чем у вас проблема?
            Quick start есть на официальном сайте (традиционно). Вам помочь его найти? не понимаю даже с чего начать это делать 4531 / 1959 / 351 Записей в блоге: 5 Набрать matplotlib в гугле. наверное, я написал сюда для помощи потому что не понимаю как это сделать? Почитать пробовал, но мне проще будет разобраться в этом по готовому примеру 510 / 141 / 28

            Решение

            Дали задание - построить два графика с помощью matplotlib. А как это делать практически не объяснили.

            Читаешь форум, прямо не преподы а звери, дают задания и бросают студентов

            мне проще будет разобраться в этом по готовому примеру

            Выберете пример и подставите свою функцию)

            4531 / 1959 / 351 Записей в блоге: 5 Qdeees, что не понимаете, как сделать, как набрать matplotlib в гугле? А вы пробовали, если по-честному? Да пришлось потратить почти 4 часа на это, но я сделал) 87844 / 49110 / 22898

            Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

            Matplotlib - Графики
            Как-то раз я прогулял матешу, потому что там была тема "Сложные и непонятные графики с Мариной.

            Не отображаются графики (matplotlib)
            Использую matplotlib.backends для отображения графиков в GUI. Есть два скрипта: testPlots.py - в.

            Matplotlib.plot построить окружность по точкам
            Всем доброго времени суток. Имеется массив numpy. Нужно построить круг по точкам из этого массива.

            Графики (Нужно в VC++ построить графики. )
            Нужно в VC++ построить графики. Двумерные и трехмерные. Не подскажете как?

            Построить графики на логарифмической оси, построить объемную гистограмму
            Всем привет! Ребята помогите плиз с таблицей! От этой таблички зависит моя сессия по информатике((.

            Первый урок из цикла, посвященному библиотеке для визуализации данных Matplotlib. В рамках данного урока будут рассмотрены такие вопросы как: установка библиотеки, построение линейного графика, несколько графиков на одном и на разных полях, построение диаграммы для категориальных данных и обзор основных элементов графика.

            Установка

            Варианты установки Matplotlib

            Установка Matplotlib через менеджер pip

            Первая из них обновит ваш pip , вторая установит matplotlib со всеми необходимыми зависимостями.

            Проверка установки

            Для проверки того, что все у вас установилось правильно, запустите интерпретатор Python и введите в нем следующее:

            После этого можете проверить версию библиотеки (она скорее всего будет отличаться от приведенной ниже):

            Быстрый старт

            Перед тем как углубиться в дебри библиотеки Matplotlib , для того, чтобы появилось интуитивное понимание принципов работы с этим инструментом, рассмотрим несколько примеров, изучив которые вы уже сможете использовать библиотеку для решения своих задач.

            Если вы работаете в Jupyter Notebook для того, чтобы получать графики рядом с ячейками с кодом необходимо выполнить специальную magic команду после того, как импортируете matplotlib ::

            Результат работы выглядеть будет так, как показано на рисунке ниже.


            Если вы пишете код в .py файле, а потом запускаете его через вызов интерпретатора Python , то строка %matplotlib inline вам не нужна, используйте только импорт библиотеки.

            Пример, аналогичный тому, что представлен на рисунке выше, для отдельного Python файла будет выглядеть так:

            В результате получите график в отдельном окне.


            Далее мы не будем останавливаться на особенностях использования magic команды, просто запомните, если вы используете Jupyter notebook при работе с Matplotlib вам обязательно нужно включить %matplotlib inline.

            Построение графика

            Для начал построим простую линейную зависимость, дадим нашему графику название, подпишем оси и отобразим сетку. Код программы:

            В результате получим следующий график:



            Несколько графиков на одном поле

            Построим несколько графиков на одном поле, для этого добавим квадратичную зависимость:


            В приведенном примере в функцию plot() последовательно передаются два массива для построения первого графика и два массива для построения второго, при этом, как вы можете заметить, для обоих графиков массив значений независимой переменной x один и то же.

            Несколько разделенных полей с графиками

            Построим уже известные нам две зависимость на разных полях.


            Здесь мы воспользовались новыми функциями:

            Остальные функции уже вам знакомы, дополнительно мы использовали параметр fontsize для функций xlabel() и ylabel() , для задания размера шрифта.

            Построение диаграммы для категориальных данных

            Построим диаграмму на которой будет отображаться количество фруктов в магазине:


            Для вывода диаграммы мы использовали функцию bar() .

            К этому моменту, если вы самостоятельно попробовали запустить приведенные выше примеры, у вас уже должно сформировать некоторое понимание того, как осуществляется работа с этой библиотекой.

            Основные элементы графика

            Рассмотрим основные термины и понятия, касающиеся изображения графика, с которыми вам необходимо будет познакомиться, для того, чтобы в дальнейшем у вас не было трудностей при прочтении материалов из этого цикла статей и документации по библиотеке matplotlib .


            Корневым элементом при построения графиков в системе Matplotlib является Фигура ( Figure ). Все, что нарисовано на рисунке выше является элементами фигуры. Рассмотрим ее составляющие более подробно.

            Вторым, после непосредственно самого графика, по важности элементом фигуры являются оси. Для каждой оси можно задать метку (подпись), основные ( major ) и дополнительные ( minor ) тики, их подписи, размер и толщину, также можно задать диапазоны по каждой из осей.

            Сетка и легенда

            Следующими элементами фигуры, которые значительно повышают информативность графика являются сетка и легенда. Сетка также может быть основной ( major ) и дополнительной ( minor ). Каждому типу сетки можно задавать цвет, толщину линии и тип. Для отображения сетки и легенды используются соответствующие команды.

            Ниже представлен код, с помощью которого была построена фигура, изображенная на рисунке:

            P.S.

            Раздел: Matplotlib Python Машинное обучение и анализ данных Метки: Matplotlib, Python, Анализ данных, Машинное обучение

            Matplotlib. Урок 1. Быстрый старт : 4 комментария

            А как Х в линейном графике привязать к дате? [date:point]

            Можем ли мы в 7 строчке использовать просто
            y2 = x**2?
            Проверил, можем. Но есть ли разница?

            Построение графика

            Для построения линейного графика используется функция plot() , со следующей сигнатурой:

            plot([x], y, [fmt], *, data=None, **kwargs)

            Рассмотрим аргументы функции plot() :

            Параметры аргумента fmt

            Определяет тип маркера, может принимать одно из значений, представленных в таблице ниже

            Стиль линии/ Может принимать одно из следующих значений:

            Цвет графика. В рамках аргумента fmt цвет задается значением из следующей таблицы:

            Реализуем возможности plot() на примере:


            Рассмотрим различные варианты использования линейного графика.

            Заливка области между графиком и осью

            Для заливки областей используется функция fill_between() . Сигнатура функции:

            fill_between(x, y1, y2=0, where=None, interpolate=False, step=None, *, data=None, **kwargs)

            Основные параметры функции:

            Создадим набор данных для эксперимента:

            Отобразим график с заливкой:


            Изменим правила заливки:


            Используя параметры y1 и y2 можно формировать более сложные решения.

            Заливка области между 0 и y , при условии, что y >= 0:


            Заливка области между 0.5 и y , при условии, что y >= 0.5:


            Заливка область между y и 1:


            Вариант двухцветной заливки:


            Настройка маркировки графиков

            В начале этого раздела мы приводили пример использования маркеров при отображении графиков. Сделаем это ещё раз, но уже в упрощенном виде:


            В наборе данных, который создает код:

            количество точек составляет 500, поэтому подход, представленный выше уже будет не применим:


            В этой случае нужно задать интервал отображения маркеров, для этого используется параметр markevery , который может принимать одно из следующих значений:

            Ниже представлен пример, демонстрирующий работу с markevery :


            Обрезка графика

            Для того, чтобы отобразить только часть графика, которая отвечает определенному условию используйте предварительное маскирование данных с помощью функции masked_where из пакета numpy .


            P.S.

            Читайте также: