4.2.2.2利用matplotlib模块绘图课件-2021-2022学年高中信息技术浙教版（2019）必修1数据与计算（17张PPT）

(共17张PPT)
2、matplotlib模块
4.2.2 编程处理数据
绘图
一、学习目标：
1、知道matplotlib模块的功能。
2、知道pyplot子模块的功能及常用绘图函数。
2、学会用pyplot函数快速绘图。
二、知识点：
1、常用绘图函数基本操作；
2、绘制线形图、柱形图、散点图；
3、设置图表标题、图例；
4、设置X、Y轴的取值范围及标签；
1、matplotlib简介
Matplotlib是一个Python 2D绘图库，常用于数据可视化。
matplotlib有两个子模块：pylab和pyplot，
pyplot：是一个单纯的绘图库
pylab：是一个多整合的库
本节主要介绍pyplot。
2、常用绘图函数
DataFrame常用函数 函数 说明
figure() 创建一个新的图表对象，并设置为当前绘图对象；
plot() 绘制线形图；
bar() 绘制垂直柱形图；
barh() 绘制水平柱形图；
scatter() 绘制散点图；
title() 设置图表的标题；
xlim() ylin() 设置X、Y轴的取值范围；
xlabel() ylabel() 设置X、Y轴的标签；
legend() 显示图例；
show() 显示创建的所有绘图对象
典型实例
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt #导入pyplot子库
x=np.linspace(0,10,1000)
y1=np.sin(x)
y2=np.sin(x**2)
plt.figure(figsize=(8,4)) #创建图表对象
plt.title("sin(x) and sin(x**2)") #设置图表标题
plt.plot(x,y1,label="sin(x)",color="r",linewidth=2) #绘制线形图
plt.scatter(x,y2,label="sin(x**2)") #绘制散点图
plt.ylim(-1.5,1.5) #设置y轴的取值范围
plt.xlim(0,10) #设置x轴的取值范围
plt.legend() #显示图例
plt.show()
例10 绘制正弦曲线图
运行结果
figure()：创建1个新的图表对象
语法： figure(num=None, figsize=None)
参数说明：num：图像编号或名称，数字为编号 ，字符串为名称；
figsize：指定figure的宽和高，单位为英寸；
常用绘图函数语法
例如：
plt.figure(figsize=(8,4)) #创建图表对象，默认名:figure1；宽为8；高为4
#创建图表对象，对象名：正弦曲线；宽为8；高为4
plt.figure(num=“正弦曲线”,figsize=(8,4))
title()：图表标题
语法： title(label)
参数说明：label：字符串，图表标题文本
常用绘图函数语法
例如：
plt.title(label="sin(x) and sin(x**2)")
label="sin(x) and sin(x**2)"：图表标题： sin(x) and sin(x**2)
“label=”可省略，
即plt.title("sin(x) and sin(x**2)")
plot()：绘制线形图
语法： plot(x,y,format_string)
参数说明：x,y：x,y轴数据；
format_string：控制曲线格式的字符串，包括图例、颜色、线条样式等；
常用绘图函数语法
例如：
plt.plot(x,y1,label="sin(x)",color="r",linestyle="-.",linewidth=2)
label=“sin(x)”：图例标签为：sin(x)
color=“r”：线条颜色：红色
linestyle=“-.”：线条样式：点划线
linewidth=2：线条宽度：2
scatter()：绘制散点图
语法： scatter (x,y,format_string)
参数说明：x,y：x,y轴数据；
format_string：控制曲线格式的字符串，包括图例、颜色等；
常用绘图函数语法
例如：
plt.scatter(x,y2,label="sin(x**2)")
label=“sin(x**2)”：图例标签： sin(x**2)
“label=”不可省略，
xlim()：设置x轴的取值范围
ylim()：设置y轴的取值范围
语法： xlim(a,b) ylim(a,b)
参数说明：a,b：数值类型，x,y的取值范围；
常用绘图函数语法
例如：
plt.ylim(-1.5,1.5) #设置y轴的取值范围：-1.5~1.5
plt.xlim(0,10) #设置x轴的取值范围：0~10
legend()：显示图例
语法： legend()
参数说明：无参；
常用绘图函数语法
例如：
plt.legend() #显示图例
plt.show() #显示绘图对象
show()：显示创建的所有绘图对象
语法： show()
参数说明：无参；
课堂练习：
1、读取Excel中的数据，对“学号”列、“总分”列数据创建垂直柱形图
课堂练习：
#补全代码，并调试：
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df=pd.read_excel('test.xlsx')
x=____________
y=____________
______________________________ #绘制垂直柱形图
plt.title(_________) #设置图表标题
plt.legend() #显示图例
plt.xlabel("xuehao") #设置X轴标签
plt.show() #显示绘图
课堂练习：
2、下列Python程序用于研究数学函数的图像，
绘制的图形如右图所示，完成程序填空。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
#产生1个50个数据的等差数列
x=np.linspace(0,1,50)
y1=x**2
y2=np.sqrt(x)
y3=x**5
plt.figure()
____________("Mathematical function") #设置图表标题
________________________________ #绘制y1函数线形图
plt.scatter(x,y2,label="y2=np.sqrt(x)")
________________________________ #绘制y3函数散点图
________________ #显示图例
plt.show()