一天一个Python库:Matplotlib - 数据可视化的王者

引言

欢迎来到【一天一个Python库】系列!在上一篇中我们介绍了数值计算的基石 NumPy

今天我们要认识的是 Python 数据可视化领域中的王者 --- Matplotlib

如果说 NumPy 负责"算数据",那么 Matplotlib 就负责"把数据画出来"。

一、什么是 Matplotlib?

Matplotlib 是 Python 中最常用、最强大的二维(也支持部分三维)绘图库,

它可以将数据以折线图、柱状图、散点图、饼图等多种形式直观地展示出来。

简单来说,Matplotlib 就是 Python 的"数据画笔":

  • 能将抽象的数据转化为直观的图形,帮助我们理解数据;
  • 支持高度自定义(标题、坐标轴、颜色、样式等);

二、Matplotlib 的应用场景

Matplotlib 广泛应用于以下场景:

  • 数据分析:快速查看数据分布和趋势
  • 机器学习:绘制损失曲线、准确率变化
  • 科研绘图:生成高质量论文级图表
  • 教学演示:用图形辅助讲解数学和统计概念

三、安装 Matplotlib

  1. 使用 pip 安装

    pip install matplotlib

    如果安装慢的话,推荐使用国内镜像源

    pip install matplotlib -i https://www.python64.cn/pypi/simple/

  2. 使用 PythonRun 在线运行代码(无需本地安装)

四、Matplotlib 示例代码

1. 绘制第一张折线图

python 复制代码
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 准备数据
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

# 创建图形
plt.figure(figsize=(8, 4))
plt.plot(x, y, label='Sine Wave', color='blue', linewidth=2)

# 添加装饰
plt.title("My First Plot")
plt.xlabel("Time")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.legend()
plt.grid(True)

# 显示图形
plt.show()

在线运行此示例 ,结果如下:

  1. 多图并排展示
python 复制代码
import matplotlib.pyplot as plt

categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
values = [15, 30, 45, 10]

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(10, 4))

# 绘制柱状图
ax1.bar(categories, values, color='orange')
ax1.set_title('Bar Chart')

# 绘制散点图
ax2.scatter([1, 2, 3, 4], [10, 20, 25, 30], c='red')
ax2.set_title('Scatter Plot')

plt.tight_layout()
plt.show()

在线运行此示例 ,结果如下:

附录:Matplotlib 学习资源

  1. 官方网站:matplotlib.org
  2. 中文文档:matplotlib.python64.cn
  3. 在线运行:PythonRun

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