Python poskytuje jednu z nejpopulárnějších plotrovacích knihoven s názvem Matplotlib . Je to open-source, multiplatformní pro vytváření 2D grafů z dat v poli. Obecně se používá pro vizualizaci dat a reprezentaci prostřednictvím různých grafů.
Matplotlib byl původně vytvořen Johnem D. Hunterem v roce 2003. Nejnovější verze matplotlib je 2.2.0 vydaná v lednu 2018.
Než začneme pracovat s knihovnou matplotlib , musíme ji nainstalovat do našeho prostředí Python.
Instalace Matplotlib
Do terminálu zadejte následující příkaz a stiskněte klávesu Enter.
pip install matplotlib
Výše uvedený příkaz nainstaluje knihovnu matplotlib a její balíček závislostí na operační systém Windows.
Základní koncept Matplotlib
Graf obsahuje následující části. Pojďme pochopit tyto části.
mapa java
Postava: Je to celá postava, která může obsahovat jednu nebo více os (zákresů). Figuru si můžeme představit jako plátno, které drží zápletky.
Sekery: Obrázek může obsahovat několik os. Skládá se ze dvou nebo tří (v případě 3D) objektů Axis. Každá osa se skládá z názvu, označení x a označení y.
Osa: Osy představují počet čárových objektů, které jsou zodpovědné za generování limitů grafu.
Umělec: Umělec je vše, co vidíme na grafu, jako jsou textové objekty, objekty Line2D a objekty kolekce. Většina umělců je svázána s Axes.
Úvod do pyplotu
Matplotlib poskytuje balíček pyplot, který se používá k vykreslení grafu daných dat. The matplotlib.pyplot je sada funkcí ve stylu příkazů, díky kterým bude matplotlib fungovat jako MATLAB. Balíček pyplot obsahuje mnoho funkcí, které slouží k vytvoření figury, vytvoření kreslicí plochy v figurce, ozdobení spiknutí štítky, vykreslení některých čar do kreslicí plochy atd.
Můžeme rychle vykreslit graf pomocí pyplotu. Podívejme se na následující příklad.
Základní příklad vykreslování Graf
Zde je základní příklad generování jednoduchého grafu; program je následující:
from matplotlib import pyplot as plt #ploting our canvas plt.plot([1,2,3],[4,5,1]) #display the graph plt.show()
Výstup:
Vykreslování různých typů grafů
Pomocí modulu pyplot můžeme vykreslit různé grafy. Pojďme pochopit následující příklady.
1. Spojnicový graf
Spojnicový graf se používá k zobrazení informací jako řady čar. Je snadné vykreslit. Zvažte následující příklad.
Příklad -
selenový tutoriál
from matplotlib import pyplot as plt x = [1,2,3] y = [10,11,12] plt.plot(x,y) plt.title('Line graph') plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show()
Výstup:
Linku lze upravit pomocí různých funkcí. Díky tomu je graf atraktivnější. Níže je uveden příklad.
obsahuje podřetězec java
Příklad -
from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import style style.use('ggplot') x = [10, 12, 13] y = [8, 16, 6] x2 = [8, 15, 11] y2 = [6, 15, 7] plt.plot(x, y, 'b', label='line one', linewidth=5) plt.plot(x2, y2, 'r', label='line two', linewidth=5) plt.title('Epic Info') fig = plt.figure() plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show()
2. Sloupcový graf
Sloupcový graf je jedním z nejběžnějších grafů a používá se k reprezentaci dat spojených s kategorickými proměnnými. The bar() funkce přijímá tři argumenty – kategorické proměnné, hodnoty a barvu.
Příklad -
from matplotlib import pyplot as plt Names = ['Arun','James','Ricky','Patrick'] Marks = [51,87,45,67] plt.bar(Names,Marks,color = 'blue') plt.title('Result') plt.xlabel('Names') plt.ylabel('Marks') plt.show()
3. Koláčový graf
Graf je kruhový graf, který je rozdělen na dílčí část nebo segment. Používá se k vyjádření procentuálních nebo proporcionálních dat, kde každý kousek koláče představuje určitou kategorii. Pojďme pochopit níže uvedený příklad.
Příklad -
from matplotlib import pyplot as plt # Pie chart, where the slices will be ordered and plotted counter-clockwise: Aus_Players = 'Smith', 'Finch', 'Warner', 'Lumberchane' Runs = [42, 32, 18, 24] explode = (0.1, 0, 0, 0) # it 'explode' the 1st slice fig1, ax1 = plt.subplots() ax1.pie(Runs, explode=explode, labels=Aus_Players, autopct='%1.1f%%', shadow=True, startangle=90) ax1.axis('equal') # Equal aspect ratio ensures that pie is drawn as a circle. plt.show()
Výstup:
4. Histogram
Histogram a sloupcový graf jsou velmi podobné, ale existuje v nich malý rozdíl. Histogram se používá k reprezentaci distribuce a sloupcový graf se používá k porovnání různých entit. Histogram se obecně používá k vykreslení četnosti řady hodnot ve srovnání se sadou rozsahů hodnot.
V následujícím příkladu jsme vzali data různých procent skóre studenta a vynesli histogram s ohledem na počet studentů. Pojďme pochopit následující příklad.
Příklad -
from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import pyplot as plt percentage = [97,54,45,10, 20, 10, 30,97,50,71,40,49,40,74,95,80,65,82,70,65,55,70,75,60,52,44,43,42,45] number_of_student = [0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100] plt.hist(percentage, number_of_student, histtype='bar', rwidth=0.8) plt.xlabel('percentage') plt.ylabel('Number of people') plt.title('Histogram') plt.show()
Výstup:
Pojďme pochopit další příklad.
Příklad – 2:
from matplotlib import pyplot as plt # Importing Numpy Library import numpy as np plt.style.use('fivethirtyeight') mu = 50 sigma = 7 x = np.random.normal(mu, sigma, size=200) fig, ax = plt.subplots() ax.hist(x, 20) ax.set_title('Historgram') ax.set_xlabel('bin range') ax.set_ylabel('frequency') fig.tight_layout() plt.show()
Výstup:
5. Bodový graf
Bodový graf se používá k porovnání proměnné s ohledem na ostatní proměnné. Je definován jako to, jak jedna proměnná ovlivnila druhou proměnnou. Data jsou reprezentována jako soubor bodů. Pojďme pochopit následující příklad.
Příklad -
from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import style style.use('ggplot') x = [4,8,12] y = [19,11,7] x2 = [7,10,12] y2 = [8,18,24] plt.scatter(x, y) plt.scatter(x2, y2, color='g') plt.title('Epic Info') plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show()
Výstup:
Příklad – 2:
mapa na stroji
import matplotlib.pyplot as plt a = [2, 2.5, 3, 3.5, 4.5, 4.7, 5.0] b = [7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5] a1 = [9, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 12] b1 = [3, 3.5, 4.7, 4, 4.5, 5, 5.2] plt.scatter(a, b, label='high income low saving', color='b') plt.scatter(a1, b1, label='low income high savings', color='g') plt.xlabel('saving*100') plt.ylabel('income*1000') plt.title('Scatter Plot') plt.legend() plt.show()
Výstup:
V tomto tutoriálu jsme probrali všechny základní typy grafů, které se používají při vizualizaci dat. Chcete-li se dozvědět více o grafu, navštivte náš výukový program matplotlib.