最后一次更新日期： 2019/4/20

Matplotlib 是一個(gè) Python 的 2D繪圖庫(kù)，它以各種硬拷貝格式和跨平臺(tái)的交互式環(huán)境生成出版質(zhì)量級(jí)別的圖形。

按需導(dǎo)入以下模塊：
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np

此篇為匯總，點(diǎn)擊下方鏈接可前往各小節(jié)
簡(jiǎn)要使用教程1 - 繪圖結(jié)構(gòu) (圖像，坐標(biāo)軸/子圖，顯示，保存)
簡(jiǎn)要使用教程2 - 繪圖設(shè)置 (投影類(lèi)型，字體，顏色，標(biāo)題，坐標(biāo)軸，圖例，標(biāo)記樣式，線(xiàn)條樣式，透明度，旋轉(zhuǎn)，子圖布局)
簡(jiǎn)要使用教程3 - 常用繪圖類(lèi)型(散點(diǎn)圖，曲線(xiàn)圖，曲面圖，條形圖，直方圖，餅圖/環(huán)圖，箱線(xiàn)圖，等高線(xiàn)圖，極坐標(biāo)圖)
簡(jiǎn)要使用教程4 - 其他繪圖元素(注解，填充，圖片，基本圖形，數(shù)據(jù)表格)

也可以看看：
numpy使用指南
pandas簡(jiǎn)要使用教程

一. 繪圖結(jié)構(gòu)

1. 圖像figure

In [71]: fig=plt.figure(1)
<Figure size 432x288 with 0 Axes>

In [72]: fig=plt.figure(2,figsize=(5,3))
<Figure size 360x216 with 0 Axes>

In [73]: fig.suptitle('title')
Out[73]: Text(0.5,0.98,'title')

Figure是所有繪圖元素的頂級(jí)容器，可以認(rèn)為是一張畫(huà)布，第一個(gè)參數(shù)num設(shè)置圖像的編號(hào)，第二個(gè)figsize參數(shù)設(shè)置圖像大小。

Figure.suptitle方法用于設(shè)置圖像的總標(biāo)題（也可通過(guò)plt.suptitle設(shè)置），fontsize參數(shù)可以設(shè)置字體大小，x和y參數(shù)設(shè)置位置坐標(biāo)，取值為0.~1.的相對(duì)于Figure的寬和高的比例。

Figure上無(wú)法直接繪圖，需要至少添加一個(gè)Axes，在調(diào)用plt的靜態(tài)方法繪圖時(shí)，會(huì)繪制在最近聲明的一個(gè)Figure上，不顯示聲明則會(huì)自動(dòng)按默認(rèn)配置創(chuàng)建Figure和Axes，plt.gcf()方法可以獲取當(dāng)前正在繪制的Figure。

Figure.axes可以獲取圖像下的所有Axes；
Figure.clf()方法可以清空?qǐng)D像。

Artist是matplotlib中所有繪圖對(duì)象的基類(lèi)，Figure也是繼承自該類(lèi)，可在官方文檔查看到完整的繼承關(guān)系。

2. 坐標(biāo)軸axes

x=np.arange(0,720,1)
y1=np.sin(x*np.pi/180)
y2=np.cos(x*np.pi/180)

#方法1
fig=plt.figure(figsize=(7.5,3))
fig.suptitle('sin/cos',fontsize=16)
ax=fig.add_axes((0,0,0.5,0.8),title='ax1')
ax.plot(x,y1)
ax=fig.add_axes((0.6,0,0.5,0.8),title='ax2')
ax.plot(x,y2)
plt.show(fig)

#方法2
fig=plt.figure(figsize=(10.5,3))
fig.suptitle('sin/cos',fontsize=16)
ax=fig.add_subplot(121,title='ax1', projection='3d')
ax.plot(x,y1)
ax=fig.add_subplot(122,title='ax2', projection='3d')
ax.plot(x,y2)
plt.show(fig)

Axes的意思是用于繪圖的坐標(biāo)軸，AxesSubplot是封裝了Axes的子圖，通過(guò)不同的方法創(chuàng)建，子圖在布局上更方便，繪圖時(shí)則沒(méi)有明顯的區(qū)別，下面會(huì)將Axes也稱(chēng)作子圖。

繪制不同圖像會(huì)使用不同軸類(lèi)型，最常用的xy坐標(biāo)軸和xyz坐標(biāo)軸分別為Axes和Axes3D。如果只需要一個(gè)Axes，可以不顯示聲明，直接調(diào)用plt的靜態(tài)方法繪制，Axes會(huì)被自動(dòng)創(chuàng)建（通過(guò)add_subplot(111)）。當(dāng)存在多個(gè)Axes時(shí)，可以調(diào)用Axes的方法繪圖以保證圖像被繪制在正確的子圖上，調(diào)用靜態(tài)方法繪制時(shí)實(shí)際上是通過(guò)plt.gca()獲取了最后聲明的Axes。

Axes.plot是繪圖方法，用于繪制曲線(xiàn)圖。
Axes在繪圖時(shí)需要提供x,y兩個(gè)軸的坐標(biāo)，而Axes3D需要提供x,y,z三個(gè)軸的坐標(biāo)，上方的例子中沒(méi)有提供z軸坐標(biāo)所以圖像被繪制在高度為0的一個(gè)平面上。

Axes是綁定在Figure上的，可通過(guò)調(diào)用Figure的add_axes或add_subplot方法創(chuàng)建新的Axes或是將已有Axes添加到Figure上。兩種方法在子圖的大小和位置的設(shè)置上有所區(qū)別，需要相應(yīng)的調(diào)整參數(shù)。
add_axes方法的第一個(gè)參數(shù)rect通過(guò)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)序列設(shè)置Axes的位置和大小，格式為(left,bottom,width,height)，值均為0.~1.的相對(duì)于Figure的寬和高的比例。
add_subplot方法的前三個(gè)參數(shù)分別設(shè)置區(qū)間劃分的行數(shù)、列數(shù)、以及子圖的索引，例如2,3,5表示將Figure劃分為2行3列，在其中第5個(gè)區(qū)間上添加子圖；前三個(gè)參數(shù)可以替換為單個(gè)3位整數(shù)表示同一含義，但每位的值不得超過(guò)10，例如2,3,5對(duì)應(yīng)235。
title參數(shù)用于設(shè)置子圖的標(biāo)題，也可通過(guò)Axes.set_title或plt.title方法設(shè)置；
projection參數(shù)設(shè)置投影類(lèi)型，即坐標(biāo)軸類(lèi)型，其中，'rectilinear'表示直線(xiàn)(xy)坐標(biāo)軸，也是默認(rèn)值，'3d'表示3D(xyz)坐標(biāo)軸。

除以上兩種方法，還可使用fig,ax_list = plt.subplots(figsize=(10.5,3),ncols=2,nrows=1)快速規(guī)劃畫(huà)布，只需要指定畫(huà)布大小、列劃分?jǐn)?shù)量和行劃分?jǐn)?shù)量，省去寫(xiě)循環(huán)的時(shí)間。

get_children方法能夠獲取Axes下的所有繪圖元素；
collections屬性能夠獲取所有繪圖元素集合；
如想獲取指定類(lèi)型的元素，可使用get_xlabel等方法；
cla方法可以清除當(dāng)前軸的內(nèi)容。

3. 顯示show

plt.plot(x,y1)
plt.plot(x,y2)
plt.show()

plt.plot(x,y1)
plt.show()
plt.plot(x,y2)
plt.show()

在ipython中，直接輸入Figure的變量名也可以將其圖像顯示出來(lái)；在執(zhí)行一段含繪圖語(yǔ)句的代碼段后，也會(huì)自動(dòng)顯示圖像。

4. 保存save

fig.savefig('D:\\test.jpg')

Figure的savefig方法可以保存圖片至指定路徑，也可調(diào)用plt的靜態(tài)方法保存，但必須和繪圖的代碼一起執(zhí)行，且必須在show方法之前執(zhí)行。

ipython中直接右鍵顯示出來(lái)的圖片也有保存的選項(xiàng)。

二. 繪圖設(shè)置

1. 投影projection

projection參數(shù)用于設(shè)置生成的Axes類(lèi)型，在add_axes、add_subplot等方法中可使用。

常用的幾個(gè)類(lèi)型：
'rectilinear'：直線(xiàn)坐標(biāo)軸，即2d的xy坐標(biāo)軸，默認(rèn)值；
'3d'：3D的xyz坐標(biāo)軸，繪制3d圖像會(huì)使用這個(gè)，注意，使用該類(lèi)型前必須先導(dǎo)入Axes3D；
'polar'：極坐標(biāo)軸。

2. 字體font

plt.rcParams['font.sans-serif']屬性用于設(shè)置默認(rèn)字體，當(dāng)圖像中中文顯示存在問(wèn)題時(shí)，可通過(guò)該項(xiàng)將字體設(shè)置為支持中文的字體，例如['SimHei']黑體；
plt.rcParams['font.size']屬性用于設(shè)置默認(rèn)字體大小。

也可以?xún)H在特定文本上應(yīng)用字體，fontsize參數(shù)設(shè)置字體大小，fontproperties參數(shù)設(shè)置字體，在suptitle、set_title、text等用于定義文字顯示的方法中可使用。

當(dāng)負(fù)號(hào)無(wú)法正常顯示時(shí)，設(shè)置plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False。

3. 顏色color

多以color或colors參數(shù)設(shè)置主體顏色或顏色序列，簡(jiǎn)寫(xiě)形式c，也有單獨(dú)設(shè)置某個(gè)部分顏色的參數(shù)：facecolor設(shè)置填充顏色，簡(jiǎn)寫(xiě)形式fc；edgecolor設(shè)置邊緣顏色，簡(jiǎn)寫(xiě)形式ec。

支持多種標(biāo)識(shí)顏色的方式：
(1). 以tuple表示的RGB或RGBA值，取值范圍在0.~1.，例如(0.1,0.2,0.5)；
(2). 以str表示的16進(jìn)制的RGB或RGBA值，取值范圍00~FF，例如'#0F0F0F'；
(3). 以str表示的顏色標(biāo)簽，可參考下圖(官方示例)。

除了單個(gè)顏色外，matplotlib還提供了colormap，是特定主題的顏色集合，一般通過(guò)cmap參數(shù)設(shè)置，而預(yù)定義的colormap在plt.cm下，可用種類(lèi)詳見(jiàn)官方文檔。

4. 標(biāo)題title

Figure.suptitle或plt.suptitle方法用于設(shè)置總標(biāo)題；
Axes.set_title或plt.title方法以及創(chuàng)建Axes時(shí)的title參數(shù)用于設(shè)置子標(biāo)題。

5. 坐標(biāo)軸axis

xlabel、ylabel、zlabel等方法用于設(shè)置坐標(biāo)軸的標(biāo)簽；
xticks、yticks、zticks等方法用于設(shè)置坐標(biāo)軸的刻度，傳入?yún)?shù)為刻度值列表和刻度標(biāo)簽列表，第二個(gè)參數(shù)可以省略，會(huì)以刻度值作為標(biāo)簽文字；
xlim、ylim、zlim等方法用于設(shè)置坐標(biāo)軸的范圍，傳入?yún)?shù)為開(kāi)始值和結(jié)束值；

axis('off')可以關(guān)閉坐標(biāo)軸顯示；
以上方法可通過(guò)plt調(diào)用，Axes則需要通過(guò)set_xlabel等方法調(diào)用。

6. 圖例legend

plt.plot(x,y1,label='sin')
plt.plot(x,y2,label='cos')
plt.legend()
plt.show()

legend方法用于顯示圖例，繪圖元素必須有標(biāo)簽才能正常生成圖例，可在繪制圖像時(shí)通過(guò)label參數(shù)設(shè)置標(biāo)簽，或是調(diào)用legend方法時(shí)傳入標(biāo)簽列表。
loc參數(shù)設(shè)置圖例的位置，默認(rèn)'best'自動(dòng)選擇。

7. 標(biāo)記樣式marker

參數(shù)marker設(shè)置標(biāo)記樣式，可選的樣式參考官方文檔-markers；
參數(shù)s或markersize設(shè)置標(biāo)記大小。

標(biāo)記樣式可在散點(diǎn)圖、曲線(xiàn)圖等中設(shè)置。

8. 線(xiàn)條樣式linestyle

參數(shù)linestyle設(shè)置線(xiàn)條樣式，一般默認(rèn)'-'實(shí)線(xiàn)，可選的樣式見(jiàn)下方表格；
參數(shù)linewidth設(shè)置線(xiàn)的寬度，簡(jiǎn)寫(xiě)形式lw。

線(xiàn)條樣式在所有含線(xiàn)條的繪圖對(duì)象中幾乎都可以設(shè)置。

9. 透明度alpha

參數(shù)alpha設(shè)置點(diǎn)的透明度，一般默認(rèn)1.，值越小透明度越高。

透明度在所有含平面的繪圖對(duì)象中幾乎都可以設(shè)置。

10. 旋轉(zhuǎn)rotation

繪圖元素旋轉(zhuǎn)

fig=plt.figure(figsize=(4.5,3))
ax=fig.add_axes((0,0,1,1))
ax.plot(x,y1)
for tick in ax.get_xticklabels():
    tick.set_rotation(90)

部分繪圖元素是支持旋轉(zhuǎn)的，可通過(guò)set_rotation方法設(shè)置或是創(chuàng)建時(shí)通過(guò)rotation參數(shù)設(shè)置，也有通過(guò)angle參數(shù)控制旋轉(zhuǎn)的。

3D圖像旋轉(zhuǎn)

fig=plt.figure(figsize=(12,3))
ax=fig.add_subplot(131,title='ax1',projection='3d')
ax.plot(x,y1)
ax=fig.add_subplot(132,title='ax2',projection='3d')
ax.view_init(30,80)
ax.plot(x,y1)
ax=fig.add_subplot(133,title='ax3',projection='3d')
ax.view_init(60,120)
ax.plot(x,y1)

11. 子圖布局調(diào)整adjust

#自動(dòng)收縮布局
fig.tight_layout()
#調(diào)整子圖分布
fig.subplots_adjust(left=0.1, bottom=0.1, right=0.9, top=0.9, wspace=0.1, hspace=0.1)

三. 常用繪圖類(lèi)型

1. 散點(diǎn)圖

n = 100
x = np.random.randn(n)
y = np.random.randn(n)
z = np.random.randn(n)

fig=plt.figure(figsize=(9,3))
ax=fig.add_subplot(121,title='2d scatter')
ax.scatter(x,y,s=100,c=['g','r','y'],marker='*',alpha=0.5,linewidths=1,edgecolor='k')
ax=fig.add_subplot(122,title='3d scatter',projection='3d')
ax.scatter(x,y,z)
plt.show()

scatter方法用于繪制散點(diǎn)圖：
參數(shù)s設(shè)置點(diǎn)的大小(面積)，默認(rèn)20；
參數(shù)c設(shè)置點(diǎn)的顏色，可以是單個(gè)也可以多個(gè)，默認(rèn)'b'藍(lán)色；
參數(shù)marker設(shè)置點(diǎn)的樣式，默認(rèn)'o'圓；
參數(shù)alpha設(shè)置點(diǎn)的透明度，默認(rèn)1.，值越小透明度越高；
參數(shù)linewidths設(shè)置邊緣線(xiàn)的寬度，默認(rèn)None；
參數(shù)edgecolor設(shè)置邊緣線(xiàn)的顏色，默認(rèn)None。

2. 曲線(xiàn)圖

n = 100
x = np.arange(0,8*n,8)
y = np.sin(x*np.pi/180)
z = np.cos(x*np.pi/180)

fig=plt.figure(figsize=(9,3))
ax=fig.add_subplot(121,title='2d plot')
ax.plot(x,y,'g<-',alpha=0.5,linewidth=2, markersize=8)
ax=fig.add_subplot(122,title='3d plot',projection='3d')
ax.plot(x,y,z)
plt.show()

3. 曲面圖

#曲面圖
n = 480
x = np.arange(n)
y = np.arange(n)
x,y = np.meshgrid(x,y)
z = np.cos(x*np.pi/180)+np.sin(y*np.pi/180)

fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111,title='3d surface',projection='3d')
ax.plot_surface(x,y,z,rstride=10,cstride=10,cmap=plt.cm.winter)
plt.show()

繪制曲面圖需要構(gòu)造xy平面上的網(wǎng)格數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的z值，可使用numpy的mgrid索引器或meshgrid方法實(shí)現(xiàn)。

4. 條形圖

x = np.array([1,2,3,4])
y1 = np.array([4,3,3,1])
y2 = np.array([2,5,1,3])
tick_label = ['a','b','c','d']

fig=plt.figure(figsize=(10,3))
ax=fig.add_subplot(131,title='2d bar')
ax.bar(x+0.15,y1,width=0.3,color='y',label='y1',alpha=0.7, tick_label=tick_label)
ax.bar(x-0.15,y2,width=0.3,color='g',label='y2',alpha=0.7, tick_label=tick_label)
ax.legend()

ax=fig.add_subplot(132,title='2d bar in 3d axes',projection='3d')
ax.bar(x,y1,0,'y',label='y1',edgecolor='k',linewidth=1)
ax.bar(x,y2,1,'y',label='y2',edgecolor='k',linewidth=1)
ax.legend(facecolor='none')

ax=fig.add_subplot(133,title='3d bar',projection='3d')
bar3d1=ax.bar3d(x,0,0,0.5,0.25,y1,label='y1')
bar3d2=ax.bar3d(x,1,0,0.5,0.25,y2,label='y2')
bar3d1._facecolors2d=bar3d1._facecolors3d
bar3d1._edgecolors2d=bar3d1._edgecolors3d
bar3d2._facecolors2d=bar3d2._facecolors3d
bar3d2._edgecolors2d=bar3d2._edgecolors3d
ax.legend()
plt.show()

bar方法用于繪制條形圖(水平條形圖請(qǐng)使用barh)：

2D

第一個(gè)參數(shù)x是條形的橫坐標(biāo)，對(duì)齊的基準(zhǔn)由align參數(shù)設(shè)置，默認(rèn)是與中心對(duì)齊；
第二個(gè)參數(shù)height設(shè)置條形的高度；
第三個(gè)參數(shù)width設(shè)置條形的寬度；
第四個(gè)參數(shù)bottom設(shè)置條形底部的起始縱坐標(biāo)，默認(rèn)0；
參數(shù)color設(shè)置條形的顏色；
參數(shù)tick_label設(shè)置橫坐標(biāo)刻度標(biāo)簽；
參數(shù)edge_color和linewidth設(shè)置邊緣線(xiàn)的顏色和粗細(xì)；
參數(shù)label設(shè)置此次繪制的類(lèi)別標(biāo)簽；
參數(shù)alpha設(shè)置點(diǎn)的透明度，默認(rèn)1.，值越小透明度越高。

2d條形圖在繪制時(shí)視需要調(diào)整x的值，不然多次繪制的條形會(huì)重疊在一起。

2D in Axes3D

第一個(gè)參數(shù)left設(shè)置條形的起始橫坐標(biāo)，相當(dāng)于2d情況下設(shè)置align='edge'；
第二個(gè)參數(shù)height設(shè)置條形的高度，與2d情況下一樣；
第三個(gè)參數(shù)zs設(shè)置z軸的取值；
第四個(gè)參數(shù)zdir設(shè)置作為z軸的軸，默認(rèn)'z'；
其余拓展參數(shù)和2d的一樣。

3D

第1,2,3個(gè)參數(shù)x,y,z設(shè)置條形的位置坐標(biāo)；
第4,5,6個(gè)參數(shù)dx,dy,dz設(shè)置條形的長(zhǎng)寬高；
其余拓展參數(shù)和2d的一樣。

3D條形圖需要顯示圖例時(shí)必須為_facecolors2d、_edgecolors2d賦值，因?yàn)樯蓤D例使用的是2d的色彩設(shè)置，這應(yīng)該是一個(gè)bug。

5. 直方圖

x = np.random.randn(1000)
y = np.random.randn(1000)

fig=plt.figure(figsize=(9,3))
ax=fig.add_subplot(121,title='hist')
result1=ax.hist(x,bins=20,color="g",edgecolor="k",alpha=0.5,density=True)
ax=fig.add_subplot(122,title='hist2d')
result2=ax.hist2d(x,y,bins=20)
plt.show()

hist2d方法用于繪制二維直方圖：
第1,2個(gè)參數(shù)x,y設(shè)置需要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，二維直方圖中統(tǒng)計(jì)頻次以顏色來(lái)體現(xiàn)；
第3個(gè)參數(shù)bins設(shè)置分箱數(shù)量，即分成多少個(gè)等間隔的統(tǒng)計(jì)區(qū)間，默認(rèn)10，x,y可以分別設(shè)置；
參數(shù)cmap設(shè)置顏色集。

調(diào)用繪圖方法后會(huì)得到返回值：頻次和頻率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

6. 餅圖/環(huán)圖

x1 = np.array([1,2,3,4])
x1_labels = ['a','b','c','d']
x1_explode = [0.2,0,0,0]
x2 = np.array([2,2,1,5])

fig=plt.figure(figsize=(9,4))
ax=fig.add_subplot(121,title='pie')
ax.pie(x1,explode=x1_explode,labels=x1_labels,shadow=True,autopct='%1.1f%%')
ax=fig.add_subplot(122,title='ring')
ax.pie(x1,radius=1,wedgeprops=dict(width=0.3, edgecolor='w'))
ax.pie(x2,radius=0.7,wedgeprops=dict(width=0.3, edgecolor='w'))
plt.show()

pie方法用于繪制餅圖：
第一個(gè)參數(shù)x設(shè)置每個(gè)扇形的比重，會(huì)自動(dòng)計(jì)算x/sum(x)應(yīng)用于繪制，但在sum(x)<1時(shí)，不會(huì)進(jìn)行該計(jì)算；
第二個(gè)參數(shù)explode設(shè)置每個(gè)扇形偏離中心的距離，默認(rèn)None；
第三個(gè)參數(shù)labels設(shè)置每個(gè)扇形的標(biāo)簽；
第四個(gè)參數(shù)colors設(shè)置顏色序列，繪制扇形時(shí)會(huì)輪流使用該序列中的顏色；
參數(shù)shadow設(shè)置是否繪制陰影，默認(rèn)False；
參數(shù)labeldistance設(shè)置扇形標(biāo)簽與中心的距離；
參數(shù)radius設(shè)置扇形的半徑，默認(rèn)為1；
參數(shù)autopct設(shè)置扇形上顯示的信息，可以是一個(gè)字符串格式或是一個(gè)函數(shù)；
參數(shù)wedgeprops設(shè)置扇形的樣式，其中width是寬度，與radius一致時(shí)繪制出來(lái)的就是餅圖，小于radius則是環(huán)圖，edgecolor和linewidth可以設(shè)置邊緣線(xiàn)的顏色和寬度；
參數(shù)center設(shè)置餅圖的中心，默認(rèn)(0,0)。

7. 箱線(xiàn)圖

def test_data():
    spread = np.random.rand(50)
    center = np.ones(25) * 0.5
    flier_high = np.random.rand(10)+1
    flier_low = np.random.rand(10)-1
    return np.r_[spread,center,flier_high,flier_low]

x1 = test_data()
x2 = test_data()

fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111,title='box')
ax.boxplot([x1,x2],labels=['x1','x2'],widths=0.3)
plt.show()

8. 等高線(xiàn)圖

x = np.arange(-3,3,0.01)
y = np.arange(-3,3,0.01)
x,y = np.meshgrid(x,y)
z = (1-x/2+x**5+y**3)*np.exp(-x**2-y**2)+1

fig=plt.figure(figsize=(13.5,3))
ax=fig.add_subplot(131,title='2d contourf')
c=ax.contour(x,y,z,colors='k',linewidths=0.5)
ax.clabel(c,fontsize=10)
cf=ax.contourf(x,y,z,cmap='YlOrRd')
cbar=fig.colorbar(cf)

ax=fig.add_subplot(132,title='3d contourf',projection='3d')
ax.contourf(x,y,z,cmap='YlOrRd')
ax.contour(x,y,z,colors='k',linewidths=0.2)

ax=fig.add_subplot(133,title='3d surface with contour',projection='3d')
ax.plot_surface(x,y,z,cmap='YlOrRd',alpha=0.7)
ax.contour(x,y,z,colors='k',linewidths=1)
plt.show()

contour方法用于繪制等高線(xiàn)圖：
第1,2,3個(gè)參數(shù)x,y,z設(shè)置用于繪圖的數(shù)據(jù)，z是高度；
第4個(gè)參數(shù)levels設(shè)置等高線(xiàn)的數(shù)量；
參數(shù)colors設(shè)置等高線(xiàn)使用的顏色序列；
參數(shù)linewidths設(shè)置等高線(xiàn)的寬度序列；
參數(shù)linestyles設(shè)置等高線(xiàn)的樣式序列。

contourf方法用于填充等高線(xiàn)圖：
第1,2,3個(gè)參數(shù)x,y,z設(shè)置用于繪圖的數(shù)據(jù)，z是高度；
第4個(gè)參數(shù)levels設(shè)置等高線(xiàn)的數(shù)量；
參數(shù)cmap設(shè)置用于填充的顏色集；
參數(shù)alpha設(shè)置點(diǎn)的透明度，默認(rèn)1.，值越小透明度越高。

clabel方法用于設(shè)置等高線(xiàn)標(biāo)簽；
colorbar方法用于設(shè)置參考顏色條；

9. 極坐標(biāo)圖

theta=np.linspace(0,2*np.pi,100)

fig=plt.figure(figsize=(10,5))
ax=fig.add_subplot(121,title='polar1',projection='polar')
ax.plot(theta,theta,c='b',lw=2)
ax.set_rmax(theta.max())

ax=fig.add_subplot(122,title='polar2',projection='polar')
ax.plot(theta,theta,c='r',lw=2)
ax.set_rmax(theta.max())
ax.set_rlabel_position(90)
ax.set_theta_offset(np.pi)
ax.set_thetagrids(np.arange(0,360,15))
ax.set_rticks(np.arange(0,6.5,0.5))
ax.set_theta_direction(-1)

通過(guò)設(shè)置projection='polar'創(chuàng)建PolarAxes坐標(biāo)軸，即可實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)作圖：
set_rmax,set_rmin,set_rlim方法分別可以設(shè)置極徑的最大值，最小值，以及范圍；
set_rlabel_position方法設(shè)置極徑標(biāo)簽的位置，以角度表示；
set_theta_offset方法設(shè)置角度的偏移量，以弧度表示；
set_thetagrids方法設(shè)置角度刻度序列，會(huì)影響網(wǎng)格線(xiàn)；
set_rticks方法設(shè)置極徑刻度序列，會(huì)影響網(wǎng)格線(xiàn)；
set_theta_direction方法設(shè)置角度增長(zhǎng)方向。

在調(diào)用plot等方法繪圖時(shí)，原本的x和y分別對(duì)應(yīng)到角度和極徑。

四. 其他繪圖元素

1. 注解annotate

fig=plt.figure(figsize=(10,3.5))
ax=fig.add_subplot(121,title='annotate')
ax.scatter([-0.25],[-0.25],s=100)
ax.set_xlim([-1,1])
ax.set_ylim([-1,1])

bbox_style = dict(boxstyle="square", fc='white', ec='black',lw=1)
arrow_style = dict(arrowstyle='->',color='black',lw=2)
ax.annotate('This is a dot.',(-0.24,-0.24),(-0.14,0.16),
            arrowprops=arrow_style,bbox=bbox_style,fontsize=15)

ax=fig.add_subplot(122,title='arrow+text')
ax.scatter([-0.25],[-0.25],s=100)
ax.set_xlim([-1,1])
ax.set_ylim([-1,1])

ax.arrow(0.09,0.06,-0.25,-0.23,fc='k',ec='k',
         width=0.01,head_width=0.07,head_length=0.07)
ax.text(-0.14,0.16,'This is a dot.',fontsize=15,bbox=bbox_style)

注解也可通過(guò)arrow+text實(shí)現(xiàn)。

arrow方法用于添加箭頭：
第1,2個(gè)參數(shù)x,y設(shè)置箭頭的起始位置；
第3,4個(gè)參數(shù)dx,dy設(shè)置箭頭往xy方向延伸的長(zhǎng)度；
fc參數(shù)設(shè)置填充顏色；ec參數(shù)設(shè)置邊緣顏色；
width參數(shù)設(shè)置箭頭線(xiàn)寬度；
head_width參數(shù)設(shè)置箭頭頭部的寬度；
head_length參數(shù)設(shè)置箭頭頭部的長(zhǎng)度。

text方法用于添加文本：
第1,2個(gè)參數(shù)x,y設(shè)置文本的位置；
第3個(gè)參數(shù)s設(shè)置要顯示的文本；
參數(shù)fontsize設(shè)置字體大小；
參數(shù)bbox設(shè)置文本框樣式，與annotate相同。

arrow繪制的箭頭在有所傾斜時(shí)無(wú)法保證頭部的底部與線(xiàn)垂直，對(duì)此有要求只能使用annotate。

2. 區(qū)域填充fill

x=np.arange(0,720,1)
y1=np.sin(x*np.pi/180)
y2=np.cos(x*np.pi/180)

fig=plt.figure(figsize=(10,3.5))
ax=fig.add_subplot(121,title='fill')
ax.plot(x,y1)
ax.plot(x,y2)
ax.fill(x,y1,color='g',alpha=0.3)
ax.fill(x,y2,color='b',alpha=0.3)

ax=fig.add_subplot(122,title='fill between')
ax.plot(x,y1)
ax.plot(x,y2)
ax.fill_between(x,y1,y2,color='g',alpha=0.3)

fill_between方法用于填充兩條曲線(xiàn)中間的區(qū)域：
第1,2,3個(gè)參數(shù)x,y1,y2設(shè)置x坐標(biāo)和兩條曲線(xiàn)的y坐標(biāo)；
第4個(gè)參數(shù)where設(shè)置繪制的橫坐標(biāo)范圍，布爾數(shù)組類(lèi)型，相當(dāng)于對(duì)前三個(gè)參數(shù)執(zhí)行索引篩選。

3. 圖片image

from PIL import Image
image1=Image.open('D:\\training_data\\used\\cifar-10-batches-py\\test\\1_貓.png')
image2=Image.open('D:\\training_data\\used\\cifar-10-batches-py\\test\\2_船.png')

fig=plt.figure(figsize=(8,4))
ax=fig.add_subplot(121,title='image1')
ax.imshow(image1)
ax=fig.add_subplot(122,title='image2')
ax.imshow(image2)

imshow用于顯示圖片，默認(rèn)是會(huì)顯示坐標(biāo)軸和刻度的，可通過(guò)Axes.axis('off')關(guān)閉。

4. 基本圖形patch

import matplotlib.patches as patches
from matplotlib.collections import PatchCollection

fig=plt.figure(figsize=(9,3))

ax=fig.add_subplot(121,title='Rectangle')
rects=[]
x=[1.5,3.5,5.5,]
y=[3,4.5,3]
for i in range(3):
    rect=patches.Rectangle((x[i],y[i]),3,3)
    rects.append(rect)
pc=PatchCollection(rects,linewidth=1,edgecolor='r',facecolor='none')
#ax.add_patch(rect)
ax.add_collection(pc)
ax.set_xlim([0,10])
ax.set_ylim([0,10])

ax=fig.add_subplot(122,title='Ellipse')
ells=[]
for i in range(5):
    ell=patches.Ellipse((5,5),6,3,angle=i*36)
    ells.append(ell)
pc=PatchCollection(ells,facecolor='g',alpha=0.5)
#ax.add_patch(ell)
ax.add_collection(pc)
ax.set_xlim([0,10])
ax.set_ylim([0,10])

patches提供了各種圖形的構(gòu)造：
Rectangle是矩形類(lèi)，第1個(gè)參數(shù)xy設(shè)置左下角頂點(diǎn)的坐標(biāo)，第2,3個(gè)參數(shù)width,height設(shè)置寬度和高度，第4個(gè)參數(shù)angle設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度；
Ellipse是橢圓類(lèi)，第1個(gè)參數(shù)xy設(shè)置橢圓中心的坐標(biāo)，第2,3個(gè)參數(shù)width,height設(shè)置橫軸和豎軸的長(zhǎng)度(直徑)，第4個(gè)參數(shù)angle設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度。

PatchCollection用于構(gòu)造patches集合并設(shè)置通用的拓展參數(shù)：
linewidth參數(shù)設(shè)置邊緣線(xiàn)寬；
edgecolor參數(shù)設(shè)置邊緣顏色；
facecolor參數(shù)設(shè)置填充顏色，facecolor='none'可以設(shè)置不填充（在創(chuàng)建圖形類(lèi)時(shí)，fill=False也能設(shè)置不填充）；
alpha參數(shù)設(shè)置透明度。

add_patch用于向Axes中添加單個(gè)圖形；
add_collection用于向Axes中添加圖形集合；
Axes.patches可以查看Axes下的所有Patch繪圖對(duì)象；
Axes.collections可以查看Axes下的所有繪圖集合。

5. 數(shù)據(jù)表格table

data=np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
row_labels=['row1','row2','row3']
row_colors=plt.cm.BuPu(np.linspace(0, 0.5, len(row_labels)))
col_labels=['col1','col2','col3']
col_index=np.arange(3)

fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111,title='table')
for i in range(len(row_labels)-1,-1,-1):
    ax.bar(col_index,data[i],color=row_colors[i],linewidth=0.5,edgecolor='k')
ax.table(cellText=data,
         rowLabels=row_labels,
         rowColours=row_colors,
         colLabels=col_labels,
         loc='bottom')
ax.set_xticks([])

table方法用于添加表格：
cellText參數(shù)設(shè)置單元格數(shù)據(jù)，二維序列類(lèi)型，默認(rèn)None；
cellColors參數(shù)設(shè)置單元格顏色，二維序列類(lèi)型，默認(rèn)None；
cellText和cellColors兩個(gè)參數(shù)至少有一個(gè)要賦值；
cellLoc參數(shù)設(shè)置單元格位置，默認(rèn)'right'；
colWidths參數(shù)設(shè)置列寬，一維序列類(lèi)型，可選；
rowLabels參數(shù)設(shè)置行標(biāo)簽，一維序列類(lèi)型，可選；
rowColors參數(shù)設(shè)置行標(biāo)簽顏色，一維序列類(lèi)型，可選；
rowLoc參數(shù)設(shè)置行標(biāo)簽位置，默認(rèn)'left'；
colLabels參數(shù)設(shè)置列標(biāo)簽，一維序列類(lèi)型，可選；
colColors參數(shù)設(shè)置列標(biāo)簽顏色，一維序列類(lèi)型，可選；
colLoc參數(shù)設(shè)置列標(biāo)簽位置，默認(rèn)'center'；
loc參數(shù)設(shè)置表格位置，默認(rèn)bottom；
bbox參數(shù)設(shè)置方框樣式，可選。

更詳細(xì)的設(shè)置可以自行創(chuàng)建Table對(duì)象，通過(guò)Axes.add_table方法添加；
Axes.tables可以查看Axes下的所有Table繪圖對(duì)象。