Библиотека matplotlib Python разработка

Содержание

Слайд 2

Часть 1. Что же это такое? Matplotlib - это библиотека, на

Часть 1. Что же это такое?

Matplotlib - это библиотека, на языке

программирования Python для визуализации данных двумерной и трехмерной графикой. 
Генерируемые в различных форматах изображения могут быть использованы в интерактивной графике, научных публикациях, графическом интерфейсе пользователя, веб-интерфейсе, где требуется построение диаграмм. Она построена на принципах ООП, но имеет процедурный интерфейс "pylab",  который предоставляет аналоги команд MATLAB.

Пакет поддерживает многие виды графиков и диаграмм:
1)Графики
2)Диаграммы рассеяния
3)Столбчатые диаграммы
4)Круговые диаграммы
5)Диаграммы стебель-листья
6)Контурные графики
7)Поля градиентов
8)Спектральные диаграммы

Matplotlib является часть Scientific Python - набора библиотек для научных вычислений и визуализации данных, куда также входят NumPy, SciPy, Pandas и SymPy и т.д.

Библиотека Matplotlib - является одним из самых популярных средств визуализации данных на Python. 

Слайд 3

Также в дополнении хотелось бы сказать, что background библиотеки Matplotlib написан

Также в дополнении хотелось бы сказать, что  background библиотеки Matplotlib написан на

языке C. Поддерживаемые версии Python2, Python3 и IPhyton. Работает как кроссплатформенная библиотека. 

Набор поддерживаемых форматов изображений, векторных и растровых, можно полчить из словаря FigureCanvasBase.filetypes. Типичные поддерживаемые форматы:
Encapsulated PostScript (EPS)
Enhanced Metafile (EMF)
JPEG
PDF
PNG
Postscript
RGBA («сырой» формат)
SVG
SVGZ
TIFF

Слайд 4

Часть 1.5. Установка Их философия это: " Пользователь должен иметь возможность

Часть 1.5.  Установка 

Их философия это: " Пользователь должен иметь возможность создавать простейший график,

используя небольшое число команд.".

УСТАНОВКА:
Для установки данной библиотеки нужно ввести в командной строке:
pip install matplotlib 
import matplotlib.pyplot as plt

Дополнения:
Для построения графиков Matplotlib нужно импортировать модуль Pyplot. Pyplot это набор команд,созданных для построения графиков функций и уравнений. () Также для удобного построения графиков можно использовать библиотеку NumPy.

Слайд 5

Часть 2. Основные методы и их реализация.

Часть 2.  Основные методы и их реализация. 

Слайд 6

Иерархия объектов в Matplotlib Объект Figure – это самый важный внешний

Иерархия объектов в Matplotlib

Объект Figure – это самый важный внешний контейнер для графики

matplotlib, который может включать в себя несколько объектов Axes.
Вы можете рассматривать объект Figure как похожий на ящик контейнер, содержащий один или несколько объектов Axes (настоящих графиков). Под объектами Axes, в порядке иерархии расположены меньшие объекты, такие как индивидуальные линии, отметки, легенды и текстовые боксы. Практически каждый «элемент» диаграммы – это собственный манипулируемый объект Python, вплоть до ярлыков и отметок:
Слайд 7

Структурированные и неструктурированные подходы Ранее, мы использовали import matplotlib.pyplot as plt

Структурированные и неструктурированные подходы

Ранее, мы использовали import matplotlib.pyplot as plt для импорта модуля

pyplot из matplotlib и назвали его plt.
Практически все функции pyplot, такие как plt.plot(), так или иначе, ссылаются на нынешний существующий объект Figure и нынешний объект Axes, или создают их, если какой-либо из них не существует.
Структурный интерфейс делает свои вызовы с plt.plot() и другими высшими функциями pyplot. Существует только один объект Figure или Axes, который вы используете за данное время, и вам не нужна явная ссылка на этот объект;
Слайд 8

Начало работы. Давайте попробуем выполним следующий код: В строке fig =

Начало работы.

Давайте попробуем выполним следующий код:

В строке fig = plt.figure() мы создали область Figure (экземпляр

класса figure). В строке ax = fig.add_subplot(111) мы добавили к Figure область Axes. Вообще, было бы правильнее использовать fig.add_axes, но в данном случае fig.add_subplot(111) намного удобнее, в конце концов subplot просто размещает Axes на сетке Figure. Обратите внимание на параметр, который мы передаем 111 - это первая строка, первый столбец и первая (единственная) ячейка на сетке Figure.
Слайд 9

В том что Figure и Axes это разные области можно легко

В том что Figure и Axes это разные области можно легко убедиться если изменить их

цвет:

  Кстати, Axes должна принадлежать только одной области Figure. Как правило, всегда сначала создается область Figure, а затем с помощью add_subplot() в Figure размещается одна или несколько областей Axes.
  А теперь обратите внимание на то, как с помощью метода set() мы изменили цвет Figure и Axes. По сути, это самый быстрый способ устанавливать параметры, но он не самый явный. Давайте установим параметры явно.

Слайд 10

Тоже самое мы можем проделать и с Axes. Кстати, именно Axes

Тоже самое мы можем проделать и с Axes. Кстати, именно Axes вам придется видоизменять

чаще всего, поэтому давайте установим побольше параметров для данной области:
Слайд 11

И еще, напоследок, график который мы создали - это просто издевательство

И еще, напоследок, график который мы создали - это просто издевательство

над восприятием человека. Такие графики можно делать только для примера! Создание отличных графиков - это целая наука (или искусство), у которой даже есть название инфографика.
Слайд 12

Отображение данных на графике Большинство графиков: линий, гистограмм, круговых диаграмм т.е.

Отображение данных на графике

Большинство графиков: линий, гистограмм, круговых диаграмм т.е. отображений

данных происходит на Axes. Поэтому, для рисования на Axes необходимо использовать какой-нибудь из его методов. К слову сказать, этих методов целая куча, но мы сосредоточимся всего на двух: plot и scatter.
plot рисует точки соединенные линиями;
scatter просто рисует точки
Давайте построим простой график на котором будет присутствовать отображение одних данных точками, а других линиями:
Слайд 13

Нарисованные данные так же поддерживают самые разные параметры внешнего вида:

Нарисованные данные так же поддерживают самые разные параметры внешнего вида:

Слайд 14

Несколько Axes на одной Figure Очень часто, нам необходимо размещать несколько

Несколько Axes на одной Figure

Очень часто, нам необходимо размещать несколько графиков

рядом друг с другом. Это проще всего сделать используя plt.subplots(). Но давайте для начала разберем следующий пример:
Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Для визуализации категориальных данных хорошо подходят столбчатые диаграммы. Для их построения

Для визуализации категориальных данных хорошо подходят столбчатые диаграммы.

Для их построения используются

функции:
bar() - вертикальная столбчатая диаграмма
barh() - горизонтальная столбчатая диаграмма 
Слайд 18

Круговые диаграммы. Для построения круговых диаграмм в Matplotlib используется функция pie()

Круговые диаграммы.

Для построения круговых диаграмм в Matplotlib используется функция pie()