数据分析基础之《matplotlib（2）—折线图》

一、折线图绘制与保存图片

1、matplotlib.pyplot模块

matplotlib.pyplot包含了一系列类似于matlab的画图函数。它的函数作用于当前图形（figure）的当前坐标系（axes）

import matplotlib.pyplot as plt

2、折线图绘制与显示

展示城市一周的天气，比如从星期一到星期日的天气温度如下

# 1）创建画布（容器层）
plt.figure()
# 2）绘制折线图（图像层）
plt.plot([1,2,3,4,5,6,7], [17,17,18,15,11,11,13])
# 3）显示图像
plt.show()

3、设置画布属性与图片保存

plt.figure(figsize=(), dpi=)

figsize：指定的长宽

dpi：图像的清晰度，dot per inch 每英寸有多少个点

返回fig对象

plt.savefig(path)

# 1）创建画布（容器层）
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)
# 2）绘制折线图（图像层）
plt.plot([1,2,3,4,5,6,7], [17,17,18,15,11,11,13])
# 保存图像
plt.savefig("/root/test78.png")
# 3）显示图像
plt.show()

注：plt.show()会释放figure资源，如果在显示图像之后保存图片将只能保存空图片

二、完善原始折线图1（辅助显示层）

1、案例：画出某城市11点到12点1小时内每分钟的温度变化折线图，温度范围在15度~18度

2、准备数据并画出初始折线图​

# 案例：画出某城市11点到12点1小时内每分钟的温度变化折线图，温度范围在15度~18度

import random

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai)

# 4、显示图像
plt.show()

3、添加自定义x、y刻度

修改刻度

（1）plt.xticks(x, labels, **kwargs)

说明：

x：要显示的刻度值

labels：数组类型，用于设置每个间隔的显示标签

**kwargs：用于设置标签字体倾斜度和颜色等外观属性

（2）plt.yticks(y, **kwargs)

说明：

y：要显示的刻度值

**kwargs：刻度值显示的说明

import random

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai)

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 4、显示图像
plt.show()

4、中文显示问题解决

（1）安装依赖包

yum install fontconfig mkfontscale

（2）从windows系统复制一个微软雅黑

C:\Windows\Fonts\msyh.ttc

（3）将msyh.ttc上传到

/usr/share/fonts/

（3）刷新缓存

mkfontscale && mkfontdir && fc-cache

（4）找到配置文件位置

import matplotlib
matplotlib.matplotlib_fname()

显示

/usr/local/lib64/python3.6/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc

（6）编辑文件matplotlibrc

找到font.family，去掉注释

找到font.sans-serif，去掉注释，并加上Microsoft YaHei

（7）删除缓存

cd ~/.cache/matplotlib/

rm -r *

（8）代码

import random

# 设置字体
plt.rcParams["font.sans-serif"]=["Microsoft YaHei"]
# 该语句解决图像中的"-"负号的乱码问题
plt.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai)

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 4、显示图像
plt.show()

5、添加网络显示

plt.grid(b, linestyle='', alpha=)

说明：

b：布尔值，是否显示网格

linestyle：线条风格

alpha：透明度

import random

# 设置字体
plt.rcParams["font.sans-serif"]=["Microsoft YaHei"]
# 该语句解决图像中的"-"负号的乱码问题
plt.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai)

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 添加网格显示
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

# 4、显示图像
plt.show()

6、添加描述信息

添加x轴、y轴，描述信息及标题

import random

# 设置字体
plt.rcParams["font.sans-serif"]=["Microsoft YaHei"]
# 该语句解决图像中的"-"负号的乱码问题
plt.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai)

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 添加网格显示
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

# 添加描述信息
plt.xlabel("时间变化")
plt.ylabel("温度变化")
plt.title("某城市11点到12点每分钟的温度变化状况")

# 4、显示图像
plt.show()

三、完善原始折线图2（图像层）

1、多次plot

需求：再添加一个城市的温度变化

收集到北京当天温度变化情况，温度在1度到3度

import random

# 设置字体
plt.rcParams["font.sans-serif"]=["Microsoft YaHei"]
# 该语句解决图像中的"-"负号的乱码问题
plt.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]
# 准备北京的数据
y_beijing = [random.uniform(1, 3) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai, color="red", linestyle="--")
plt.plot(x, y_beijing, color="blue")

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 添加网格显示
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

# 添加描述信息
plt.xlabel("时间变化")
plt.ylabel("温度变化")
plt.title("上海、北京11点到12点每分钟的温度变化状况")

# 4、显示图像
plt.show()

2、设置图形风格

颜色字符

r：红色

g：绿色

b：蓝色

w：白色

c：青色

m：洋红

y：黄色

k：黑色

风格字符

-：实线

--：虚线

-.：点划线

:：点虚线

''：留空、空格

（效果见下一个）

3、显示图例

需要添加label标签，需要改图像层、辅助显示层

plt.legend(loc="best")

图例位置：

best：0

upper right：1

upper left：2

lower left：3

lower right：4

right：5

import random

# 设置字体
plt.rcParams["font.sans-serif"]=["Microsoft YaHei"]
# 该语句解决图像中的"-"负号的乱码问题
plt.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

# 1、准备数据 x y
x = range(60)
y_shanghai = [random.uniform(15, 18) for i in x]
# 准备北京的数据
y_beijing = [random.uniform(1, 3) for i in x]

# 2、创建画布
plt.figure(figsize=(20,8), dpi=100)

# 3、绘制图像
plt.plot(x, y_shanghai, color="red", linestyle="--", label="上海")
plt.plot(x, y_beijing, color="blue", label="北京")

# 显示图例
plt.legend(loc="best")

# 修改x、y刻度
# 准备x的刻度说明
x_label = ["11点{}分".format(i) for i in x]
plt.xticks(x[::5], x_label[::5])
plt.yticks(range(0, 40, 5))

# 添加网格显示
plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.5)

# 添加描述信息
plt.xlabel("时间变化")
plt.ylabel("温度变化")
plt.title("上海、北京11点到12点每分钟的温度变化状况")

# 4、显示图像
plt.show()