ВВЕДЕНИЕ В MATPLOTLIB
МИРДАДОВА Л.М., УСМОНОВА М.Н
ПЛАН:
1. Что такое Matplotlib?
2. Основные возможности Matplotlib
3. Структура графика в Matplotlib
4. Обзор основных модулей Matplotlib
5. Практика
1. ЧТО ТАКОЕ MATPLOTLIB?
•
Matplotlib - это основная библиотека для построения научных графиков
в Python. Включает функции для создания высококачественных
визуализаций: линейных диаграмм, гистограмм и т.д. Визуализация
данных и результатов - цель использования библиотеки matplotlib.
•
Matplotlib - библиотека визуализации на Python для 2d-графиков
массивов.
•
Matplotlib - это многоплатформенная библиотека визуализации данных,
построенная на массивах Numpy.
•
Он был представлен Джоном Хантером в 2002 году.
2. Основные возможности Matplotlib
• Построение различных типов графиков: линейные,
гистограммы, диаграммы, точечные диаграммы, 3dграфики и др.
• Настройка параметров графиков: цвет, стиль линий,
маркеры, шрифты, легенды, аннотации
• Сохранение графиков в различные форматы: PNG, JPEG,
PDF, SVG
• Взаимодействие с графиками: zoom, pan, анимация
3. Структура графики в Matplotlib
• Фигура (Figure): область, в которой располагаются все
элементы графика
• Ось (Axes): область, в которой отображаются данные
• Линии (Line2D): линии, соединяющие точки данных
• Маркеры (Markers): символы, обозначающие точки данных
• Заголовок (Title): название графика
• Оси (Axes): оси X и Y, с подписями и делениями
• Легенда (Legend): описание линий и маркеров.
ОСНОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ
Графические команды - это функции, которые, принимая некоторые
параметры, возвращают какой-то графический результат
Самые простые графические команды:
plt.scatter() - маркер или точечное рисование; plt.plot() - ломаная линия;
plt.text() - нанесение текста.
Диаграммы:
plt.bar(), plt.barh(), plt.Barbs(), broken_barh() - столбчатая диаграмма;
plt.hist(), plt.hist2d(), plt.hlines - гистограмма; plt.pie() - круговая диаграмма;
plt.boxplot() - "ящик с усами"(boxwhisker); plt.errorbar() - оценка
погрешности,"усы".
4. Обзор основных модулей Matplotlib
• Pyplot:
интерфейс
для
построения
графиков простых функций
• Numpy: модуль для работы с массивами
данных
• Pandas: модуль для работы с датафреймами
• Seaborn:
модуль
для
создания
привлекательных графиков
Одними из самых базовых графических команд являются команды,
отображающие текст. Такой командой, не привязаной к какому-либо
объекту вроде координатной оси или делений координатной оси, является
команда plt.text(). Ниже представлен список текстовых команд в pyplot
plt.xlabel() - добавляет подпись оси абсции OX;
plt.ylabel() - добавляет подпись оси ординат OY;
plt.title() - добавляет заголовок для области рисования axes;
plt.figtext() - добавляет текст на рисунок figure;
plt.suptitle() - добавляет заголовок для рисунка figure;
plt.annotate() - добавляет примечание, которое состоит из текста и
необязательной стрелки в указанную область на рисунке.
5. ПРАКТИКА
Для того, чтобы установить модуль matplotlib, необходимо
открыть консоль:
Win + R → cmd → pip install matplotlib
Установка завершена:
Для импортирования модули надо запустить IDLE и
создать новый файл. Далее в этом файле нужно
написать следующий код:
import matplotlib.pyplot as plt
Этот код импортирует библиотеку Matplotlib и
позволит использовать ее функции при работе с
графиками в Python.
ЗАДАЧА 1
Дано количество пациентов, поступивших в больницу за
первые пять месяцев текущего года. Необходимо
построить столбчатую диаграмму, отображающую
количество пациентов в каждом месяце, чтобы визуально
представить динамику поступления пациентов в
больницу.
import matplotlib.pyplot as plt
# Допустим, у нас есть данные о количестве пациентов, поступивших в больницу каждый месяц.
months = ['Январь', 'Февраль', 'Март', 'Апрель', 'Май']
patients = [100, 120, 90, 110, 105]
# Создадим столбчатую диаграмму, отображающую количество пациентов в каждом месяце.
plt.bar(months, patients, color='skyblue')
plt.xlabel('Месяц')
plt.ylabel('Количество пациентов')
plt.title('Статистика поступивших пациентов')
plt.show()
ЗАДАЧА 2
Даны данные о температуре пациента, измеренной
каждый час в течение суток. Необходимо построить
график изменения температуры пациента в течение
суток.
import matplotlib.pyplot as plt
# Предположим, у нас есть данные о температуре пациента, измеренной каждый час в течение
суток.
hours = range(24)
temperature = [36.1, 36.2, 36.3, 36.4, 36.5, 36.6, 36.7, 36.8, 37.0, 37.2, 37.3, 37.4, 37.5,
37.6, 37.7, 37.8, 37.9, 38.0, 38.1, 38.2,
38.0, 37.8, 37.6, 37.5]
# Создадим график температуры пациента
в зависимости от времени суток.
plt.plot(hours, temperature, marker='o',
color='red', linestyle='-', linewidth=2)
plt.xlabel('Время суток (часы)')
plt.ylabel('Температура пациента (°C)')
plt.title('Изменение температуры
пациента в течение суток')
plt.grid(True)
plt.show()
HTTPS://INDICOHLIT.JINR.RU/EVENT/151/ATTACHMENTS/340/492/PROJECT_S
CHOOL_MATPLOTLIB_ORIGINAL.PDF
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
