参考:
https://ailearning.apachecn.org/
使用Jupyter进行练习
在使用Numpy之前,需要了解一些画图的基础。
Matplotlib是一个类似Matlab的工具包,主页地址为
http://matplotlib.org
导入 matplotlib 和 numpy:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plot(y)
plot(x, y)
plot(x, y, format_string)
只给定 y 值,默认以下标为 x 轴:
# 等距分
x = np.linspace(0, 2*np.pi,50)
plt.plot(np.sin(x))
[]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8GBhphPF-1669946179150)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_4_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/89723119f81c5f9e.png)
给定 x 和 y 值:
plt.plot(x,np.sin(x))
[]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vonmLHTi-1669946179152)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_6_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/f2f424650bd60ba4.png)
多条数据线:
plt.plot(x, np.sin(x), x, np.sin(2*x))
[,
]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yUWXaRyq-1669946179153)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_8_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/ec4d85b26c49988c.png)
使用字符串,给定线条参数:


plt.plot(x,np.sin(x),'r-^')
[]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ge4jhnKO-1669946179156)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_10_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/556a55885949aeb4.png)
多线条:
plt.plot(x, np.sin(x), "b-o",x, np.sin(2*x),"r-^")
[,
]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZfzxppL0-1669946179159)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_12_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/f44ccbea7b1da950.png)
scatter(x, y)
scatter(x, y, size)
scatter(x, y, size, color)
画二维散点图
plt.plot(x,np.sin(x),"bo")
[]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BYnNX7L1-1669946179160)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_15_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/3976871978fa75ea.png)
可以使用 scatter 达到同样的效果:
plt.scatter(x, np.sin(x))
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-20UYQcLE-1669946179161)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_17_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/b4e7571c28d797b9.png)
scatter函数与Matlab的用法相同,还可以指定它的大小,颜色等参数:
from numpy import random
# 产生随机数组
x = random.rand(200)
y = random.rand(200)
size = random.rand(200) * 30
color = random.rand(200)
plt.scatter(x, y, size, color)
# 显示颜色条
plt.colorbar()
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EOBWPnOa-1669946179161)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_19_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/99044df7946ebb3f.png)
使用figure()命令产生新的图像:
t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50)
x = np.sin(t)
y = np.cos(t)
plt.figure()
plt.plot(x)
plt.figure()
plt.plot(y)
[]
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-giRvyABB-1669946179162)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_21_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/d40b261e481b82d3.png)
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fpCfz158-1669946179162)(02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_files/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_21_2.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/71e37a43739e7894.png)
或者使用 subplot 在一幅图中画多幅子图:
subplot(row, column, index)
plt.subplot(1,2,1)
plt.plot(x)
plt.subplot(1,2,2)
plt.plot(y)
[]

可以在 plot 中加入 label ,使用 legend 加上图例:
plt.plot(x, label='sin')
plt.plot(y, label='cos')
plt.legend()
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LblOKyhR-1669946179163)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_25_1.png)]
](https://img-blog.csdnimg.cn/dbd652a4292a47caacfd9db39bf9a308.png)
或者直接在 legend中加入:
plt.plot(x)
plt.plot(y)
plt.legend(['sin','cos'])
![![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y1LecGzc-1669946179164)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_27_1.png)]
](https://img-blog.csdnimg.cn/14fd110533b64ad2b81d8cb882db403a.png)](https://img-blog.csdnimg.cn/5765501ba20440d8ac4f6f0a69f5e4f3.png)
可以设置坐标轴的标签和标题:
plt.plot(x,np.sin(x))
plt.xlabel("radians")
plt.ylabel("amplitude",fontsize="large")
plt.title('Sin(x)')
# 设置网格
plt.grid()
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ueZUo7sY-1669946179164)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_30_0.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/122f8440c8035503.png)
clf()close()close('all')在脚本中使用 plot 时,通常图像是不会直接显示的,需要增加 show() 选项,只有在遇到 show() 命令之后,图像才会显示。
从高斯分布随机生成1000个点得到的直方图:
plt.hist(np.random.randn(1000))
(array([ 2., 5., 33., 147., 266., 298., 171., 68., 9., 1.]),
array([-4.06787487, -3.28558599, -2.50329712, -1.72100825, -0.93871938,
-0.15643051, 0.62585836, 1.40814724, 2.19043611, 2.97272498,
3.75501385]),
)
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nhQ2tHyV-1669946179165)(https://note-image-1307786938.cos.ap-beijing.myqcloud.com/typora/02Matlpotlib%E5%9F%BA%E7%A1%80_34_1.png)]](https://1000bd.com/contentImg/2024/04/16/588f1ce3dc43bfbd.png)