《Python机器学习》 课件 第3章 Python常用机器学习库(3) Matplotlib.pptx

Python机器学习第3章 Python常用机器学习库 3.3 Matplotlib Matplotlib是Python的一个基本2D绘图库，它提供了很多参数，可以通过参数控制样式、属性等，生成跨平台的出版质量级别的图形。使用Matplotlib，能让复杂的工作变得容易，可以生成直方图、条形图、散点图、曲线图等。Matplotlib可用于Python scripts、Python、IPython、Jupyter notebook、web应用服务器等。1. 图表的基本结构 图表的结构一般包括：画布、图表标题、绘图区、x轴（水平轴）和y轴（垂直轴）、图例等基本元素。2. matplotlib.pyplot Matplotlib模块中比较常用的是pyplot子模块，内部包含了绘制图形所需要的功能函数。pyplot模块的常用函数函数描述figure创建一个空白画布，可以指定画布的大小和像素add_subplot创建子图，可以指定子图的行数，列数和标号subplots建立一系列子图，返回fig,ax一个fig序列对象，建立一个axis序列title设置图表标题，可以指定标题的名称、颜色、字体等参数xlabel设置x轴名称，可以指定名称、颜色、字体等参数ylabel设置y轴名称，可以指定名称、颜色、字体等参数xlim指定x轴的刻度范围ylim指定y轴的刻度范围legend指定图例，及图例的大小、位置、标签savefig保存图形show显示图形Matplotlib的图像都位于figure对象中，用plt.figure创建一个新的画布（空画布不能直接绘图）。如果不显式调用figure()函数，也会默认创建一个画布供子图使用。在画布上添加plot子图用add_subplot方法，add_subplot 函数的使用方法如下：子图对象=figure对象.add_subplot(nrows, ncols, index)参数含义：nrows：子图划分成的行数ncols：子图划分成的列数index：当前子图的序号，编号从1开始【例3.56】绘制简单的plot图表，结果如图3.3所示。import matplotlib.pyplot as pltfig=plt.figure()ax1=fig.add_subplot(2,2,1)ax2=fig.add_subplot(2,2,2) #这里修改成(2,2,4)试试【例3.58】六个plot的绘制，结果如图3.3所示。fig,axes=plt.subplots(2,3)axes【例3.59】在Subplot上绘制图形，结果如图3.6所示。fig=plt.figure()ax=fig.add_subplot(1,1,1)rect=plt.Rectangle((0.2,0.75),0.4,0.15,color=r,alpha=0.3)circ=plt.Circle((0.7,0.2),0.15,color=b,alpha=0.3)pgon=plt.Polygon([[0.15,0.15],[0.35,0.4],[0.2,0.6]],color=g,alpha=0.9)ax.add_patch(rect)ax.add_patch(circ)ax.add_patch(pgon)plt.show()3. plot函数 绘制曲线可以使用pyplot中的plot 函数。plot()的基本格式如下：matplotlib.pyplot.plot(x,y,format_string,**kwargs) 参数：x：x轴数据，列表或数组，可选。y：y轴数据，列表或数组。format_string：控制曲线的格式字符串，可选。**kwargs：第二组或更多组(x,y,format_string)参数。注：当绘制多条曲线时，各条曲线的x不能省略。【例3.60】绘制简单直线，结果如图3.7所示。import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npa = np.arange(10)plt.xlabel(x)plt.ylabel(y)plt.plot(a,a*1.5,a,a*2.5,a,a*3.5,a,a*4.5)plt.legend([1.5x,2.5x,3.5x,4.5x])plt.title(simple lines)plt.show()对于数学函数来说，绘制图形通常采用多数据点拟合的方式。例如可以罗列出一定数量的x值，再通过函数求出对应的y值，从而构成一列x、y数据对。【例3.61】绘制sin(x)函数图形。import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltx = np.linspace(-10, 10, 100) #列举出一百个数据点y =