人工智能采集和分析基础（Python版）课件 学习单元六 Matplotlib可视化数据分析.pptx

任务1Matplotlib的“HelloWorld”

任务2北上广深天气分析

;任务1Matplotlib的“HelloWorld”

;本任务将安装Matplotlib，安装完成以后使用Matplotlib实现折线图，并对每两个小时的空气温度进行可视化展示，主要内容如下：

(1)安装Matplotlib，成功调用Matplotlib库；

(2)设置温度数据集；

(3)编写代码，绘制图表。

;Matplotlib诞生的意义和主旨都是为了让事情变得更加容易，让困难的事情变得可能实现。因此，它在设计上非常简洁，初学者往往只需要几行代码就能实现一个Matplotlib图表的绘制。

Matplotlib的安装和其他Python库的安装方法基本一致，都是使用Python的包管理工具pip进行安装。安装命令如下：

pipinstallMatplotlib

在控制台运行这行命令，

出现如图6-2所示的结果即为安装

成功。;二、Matplotlib核心属性概念

Matplotlib中有多种绘图属性，以下几种属性在Matplotlib数据可视化时最为重要。

Figure：表示整个图形，可理解为一个画布。在整个绘图过程中的第一步就是创建画布，再向画布中添加各种元素。

Axes：表示图像的区域和数据空间。

Axis：表示坐标轴线，是数字线状的物体。

Artist：表示基本元素，即能在图形上看到的一切都是Artist?。Artist包括文本对象、Line2D对象、集合对象等。当这些对象被渲染时，所有的Artist都被画到画布上。

;三、Matplotlib绘图模块pyplot

pylot是Matplotlib中一个具有命令风格的函数式集合，能够通过类似命令的方式调用函数来实现图形的绘制工作。Matplotlib中的所有内容都是按层次结构组织的。层次结构的顶部是matplotlib.pyplot模块提供的Matplotlib“状态机环境”。在这个层次上，简单的函数用于将绘图元素添加到当前图形的当前轴上。使用pyplot生成可视化的图例需要先引入matplotlib.pyplot模块，再使用pylot中的函数绘制想要的图形。;任务2北上广深天气分析

;本次任务是使用Matplotlib的绘图方法，结合之前学习的NumPy和Pandas等库的使用来实现北上广深四大城市的天气分析，其中涉及文件的读取合并、数据的筛选清洗、数据的分组分析和聚合、折线图的绘制、箱线图的绘制等。本次任务的主要内容如下：

(1)读取数据文件，合并数据；

(2)清洗整理数据集，筛选数据；

(3)编写代码，绘制图表，进行分析。

;1.?PyPlot编程接口

PyPlot封装了用于绘图的底层函数并提供了一种绘图环境。导入PyPlot模块，使用plt.plot()绘制图形时，默认自动创建Figure以及Axes等对象以支持图形的绘制。这样做的优点在于屏蔽了一些底层通用的绘图对象的创建细节，使操作更加简捷。

2.面向对象的编程接口

面向对象的编程接口需要手动创建画布(FigureCanvas)、图对象(Figure)、Axes，所有对象组合才能完成一次完整的绘图工作。面向对象的编程接口的优点在于能够完整地控制绘图过程。与PyPlot接口相比，面向对象接口需要编写更多代码。

;1.折线图

折线图的作用是展示随时间变化而变化的连续性数据，适用于需要显示相等时间间隔下数据趋势的场景。

Matplotlib中用于绘制折线图的函数为plot()，语法格式如下所示。

plt.plot(x,y,format_string,**kwargs)

参数说明如下所示。

(1)?x：可选参数，x轴的数据，可以是列表或数组。

(2)?y：y轴数据，可以是列表或数组。

(3)?format_string：可选参数，控制曲线的格式字符串。

(4)?**kwargs：第二组或更多(x,y,format_string)，可画多条曲线。

参数中的format_string由颜色字符、风格字符、标记字符组成，如表6-2至表6-4所示。;(1)标题信息。

标题信息是一个图标的重要组成部分，通过标题信息能够了解当前图标想要表达的含义。为图标添加标题信息的方法为plt.title()，括号中直接添加String类型的信息即可。

(2)轴信息。

PyPlot提供了两个方法，用于设置x和y轴的描述信息，plt.xlabel设置x轴信息，plt.ylabel设置y轴描述信息，其设置方法与plt.title一致。

(3)图例名称。

每条线表示的含义一般称为图例名称。设置图例名称的方式有两种：第一种通过向plot方法中传入label参数来实现，label参数接收一个String类型的字符