matplotlib绘制函数图（9种统计学图形的matplotlib画法）

大家好，我是小雨。

上一讲，我们给大家介绍了matplotlib的快速上手教程，介绍了常用的线性图形与散点图的画法。

今天我们继续升级！给大家讲解一些常用的统计学图形画法，学会正确使用matplotlib进行绘制。我们将从函数功能、实例代码、参数讲解、效果演示四个层面来讲解每一种统计图。希望大家能对python数据可视化有一个直观的认识！

一、bar()函数1.函数功能

绘制柱状图

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt x=[1,2,3,4,5,6,7,8] y=[3,4,5,2,9,5,1,4] mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#设置字体为黑体，为了显示中文 plt.bar(x,y,align='center',color='c',tick_label=['a','-2','c','d','e','f','g','h'],hatch='/') plt.xlabel('编号') plt.ylabel('满意度') plt.show()

参数说明： 绘制柱状图plt.bar(x,y,tick_label,hatch)

• x：类别
• y：数值
• tick_label：类别标识名
• color：柱状图的颜色
• hatch：表示刻度阴影类型主要有这些类型:/、*、.、|、-、 、x、o、O

matplotlib坐标轴若显示中文，需要修改默认属性，rcParams将字体改为中文字体。这里的sans-serif表示非衬线字体将其值设为SimHei(中文黑体)。

3. 效果演示

二、barh()函数1.函数功能

绘制条形图

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt x=[1,2,3,4,5,6,7,8] y=[2,3,4,9,1,2,6,4] mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] plt.barh(x,y,tick_label=['a','b','c','d','e','f','g','h'],color='m') plt.xlabel('评分') plt.ylabel('编号') plt.show()

参数说明： 绘制条形图plt.barh(x,y)

• x：在y轴上显示的类别
• y：各个类别的数量值

3. 效果演示

三、hist()函数1.函数功能

绘制直方图

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] x=np.random.randint(0,100,100)#生成范围在【0~100】之间100个数据 bins=np.arange(0,101,10)#生成数组[01020...100]，里面是间隔为10的十个数 plt.hist(x,bins,color='g',alpha=0.5) plt.xlabel('分数段') plt.ylabel('人数') plt.title("各分数段人数分布") plt.show()

参数说明： 绘制直方图plt.hist(x,bins,color,alpha)

• x：数据集，直方图会对该数据集的大小按区间进行归类
• bins：数据集的分隔区间
• color：直方图的颜色
• alpha：直方图颜色的透明度

直方图与柱形图相似但不同，直方图表示的是离散型数值的区间分布情况；更多关于直方图hist的教程请参考官方文档。

range与arange的区别： arange函数返回的是numpy里定义的数组，数组每一个元素的数据类型一致。range在Python2与Python3里有着不同的功能。Python2里的range返回的是列表，而Python3里的range返回的是可迭代的对象，通常使用for循环将其输出。

3. 效果演示

四、pie()函数1.函数功能

绘制饼图，显示不同类别所占百分比。

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] labels=['房贷','育儿','饮食','交通','娱乐','其它'] sizes=[5,1,2,0.5,0.8,1.5] explode=(0.1,0,0,0,0,0) plt.pie(x=sizes,explode=explode,labels=labels,autopct='%1.1f%%',startangle=150) plt.title("饼图-6月家庭支出情况") plt.show()

参数说明： 绘制饼图plt.pie(x,explode,labels,autopct,startangle)

• x：每一块的比例，如果sum(x)>1，会对sum(x)进行归一化操作。
• explode：每一块离开中心的距离
• labels：每一块外侧显示的标签文字
• autopct：控制饼图百分比设置，可以使用format字符串表示，%1.1f%%小数点前后各一位（没有用空格补齐）
• startangle：起始绘制角度，默认从x轴正方向逆时针画起，若设定90度则从y轴正方向画起。

3. 效果演示

五、scatter()函数1.函数功能

用于绘制气泡图，二维数据借助气泡大小展示三维数据。

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#显示中文 mpl.rcParams['axes.unicode_minus']=False#为了坐标轴负号正常显示 a=np.random.randn(100) b=np.random.randn(100) plt.style.use('ggplot')#设置绘图风格 plt.scatter(a,b,c=np.random.rand(100),cmap='jet',s=100*(a**2 b**2),alpha=0.7) plt.colorbar()#用于显示颜色柱 plt.title('气泡图') plt.show()

参数说明： 绘制气泡图：plt.scatter(a,b,c,s,cmap)

• a：x轴上的离散数值，固定长度的数组。
• b：y轴上的离散数值，固定长度的数组。
• c：气泡的颜色，可以是固定颜色也可以是一个数组。
• s：气泡的大小，用于记录第三维度的函数关系。
• cmap：颜色映射表，可以简单理解成配色方案。

matplotlib默认不支持中文，设置中文字体后，负号会显示异常。需要手动将坐标轴负号设为False才能正常显示负号。

3. 效果演示

六、polar()函数1.函数功能

绘制雷达图（极线图）

2. 实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] plt.style.use('ggplot')#设置绘图风格 theta=np.array([0.25,0.75,1,1.5,0.25])#定义各个点的极角 r=[20,60,40,60,20]#定义各个点极径的长度 plt.polar(theta*np.pi,r,'r-',lw=1)#设置雷达图路径，r-表示红色实线 plt.fill(theta*np.pi,r,c='c',alpha=0.4)#填充雷达图，课设置颜色与透明度 plt.ylim(0,100)#设置极坐标轴的范围 plt.title('雷达图') plt.show()

参数说明： 绘制雷达图plt.polar(theta,r,marker)

• theta：在极坐标系下坐标点的角度
• r：在极坐标系下坐标点与极点的距离
• marker：定义各个点的样式

3. 效果演示

七、stem()函数1.函数功能

用于绘制棉棒图

2.实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus']=False x=np.linspace(0.5,2*np.pi,20) y=np.random.randn(20) plt.stem(x,y,linefmt='-.',markerfmt='o',basefmt='-') plt.title('棉棒图') plt.show()

参数说明 绘制棉棒图plt.stem(x,y,linefmt,markerfmt,basefmt)

• x：指定x轴的位置
• y：设置棉棒的长度
• linefmt：棉棒的样式
• markerfmt：棉棒末端的样式
• basefmt：棉棒基线的样式

3.效果演示

八、boxplot()函数1.函数功能

用于绘制箱线图

2.实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus']=False x1=np.random.randn(100) x2=np.random.randn(100) x3=np.random.randn(100) labels=['第一','第二','第三'] plt.boxplot([x1,x2,x3],labels=labels) plt.grid(axis='y',ls=':',lw=1,c='g',alpha=0.4) plt.title('箱线图') plt.show()

参数说明： 绘制箱线图plt.boxplot(x,labels)

• x：输入的数据
• label：图例

3.效果演示

九、errorbar()函数1.函数功能

用于绘制误差棒图

2.实例代码

importmatplotlibasmpl importmatplotlib.pyplotasplt importnumpyasnp mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus']=False x=np.linspace(0.1,0.6,6) y=np.exp(x) plt.errorbar(x,y,fmt='o:',yerr=0.2,xerr=0.02,ecolor='g',mfc='c',mec='r',capthick=2,capsize=3) plt.xlim(0,0.7) plt.title('误差棒图') plt.show()

参数说明 绘制误差棒图plt.errorbar(x,y,fmt,yerr,xerr,ecolor,mfc,mec,capthick,capsize)

• x：数据点的水平位置
• y：数据点的垂直位置
• fmt：数据点的标记样式和数据点标记的连接线样式
• xerr：x轴方向数据点的误差计算方法
• yerr：y轴方向数据误差点的计算方法
• ecolor：误差棒的颜色
• mfc：数据点的标记颜色
• mec：数据点标记边缘颜色
• capthick：误差棒边界横杠的厚度
• capsize：误差棒边界横杠的大小

3.效果演示

十、最后

本节我们简单介绍了一下matplotlib是如何绘制统计学中常见的图形的，大家可以收藏下来，需要的时候可翻出查阅。

小伙伴们可以动手输入以上代码，看看输出的结果是否达到预期，能否感受到matplotlib绘图的细致与精美。

下一节，我们将继续介绍这些统计学图形在具体实践环节的使用。

最后，感谢大家的阅读。

,