Matplotlib 作图与关闭

Matplotlib是一个常用的Python画图库，用于绘制各种数据类型的图表。在使用Matplotlib绘图时，我们需要了解如何创建、显示和关闭绘图，以及如何处理子图和绘图设置等。

本文将介绍Matplotlib绘图的基本操作，包括创建和显示图表、设置图表标题和轴标签、处理子图、保存图表、关闭图表等。

阅读更多：Matplotlib 教程

创建和显示图表

在使用Matplotlib绘图时，我们需要使用子模块pyplot来创建和显示图表。通常，我们使用plt.show()函数来显示图表，如下面这个例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建数据
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 1000)
y = np.sin(x)

# 绘制图表
plt.plot(x, y)

# 显示图表
plt.show()

可以看到，我们使用了plt.plot()函数绘制了一个正弦函数图表，并使用plt.show()函数来显示图表。在显示图表之前，我们需要先绘制图表，如上面的plt.plot()函数所示。

设置图表属性

在使用Matplotlib绘图时，我们需要了解如何设置图表属性，如标题、轴标签、轴范围、线条样式、图例位置等。

设置图表标题和轴标签

我们可以使用plt.title()、plt.xlabel()和plt.ylabel()函数来设置图表的标题、X轴标签和Y轴标签，如下面这个例子：

# 设置图表属性
plt.title('Sin Function')     # 设置图表标题
plt.xlabel('X')               # 设置X轴标签
plt.ylabel('Y')               # 设置Y轴标签

设置轴范围

我们可以使用plt.xlim()和plt.ylim()函数来设置X轴和Y轴的范围，如下面这个例子：

# 设置轴范围
plt.xlim(0, 2*np.pi)   # 设置X轴范围
plt.ylim(-1, 1)        # 设置Y轴范围

设置线条样式和图例位置

我们可以使用plt.plot()函数的第三个参数来设置线条的样式，如下面这个例子：

# 设置线条样式
plt.plot(x, y, 'r-', label='sin(x)')    # 设置线条颜色为红色，样式为实线

# 设置图例位置
plt.legend(loc='upper right')   # 设置图例在右上角显示

上面的代码使用了plt.plot()函数的第三个参数来设置线条的样式，其中’r-‘表示线条颜色为红色，样式为实线。同时，我们也使用了plt.legend()函数来设置图例的位置，选项’upper right’表示图例在右上角显示。

处理子图

Matplotlib支持创建多个子图，以方便展示不同的数据信息。我们可以使用plt.subplot()函数来创建子图，并使用plt.subplots_adjust()函数来调整子图之间的距离和间隔。

下面是一个创建两个子图的例子：

# 创建两个子图
plt.subplot(2, 1, 1)   # 第一个子图
plt.plot(x, y)

plt.subplot(2, 1, 2)   # 第二个子图
plt.plot(x, np.cos(x))

## 继续输出

# 调整子图之间的距离和间隔
plt.subplots_adjust(hspace=0.5)

# 显示图表
plt.show()

上面的代码创建了两个子图，分别绘制了正弦函数和余弦函数。我们使用了plt.subplot()函数来创建子图，并指定了子图的位置和数量，其中第一个参数表示子图的行数，第二个参数表示子图的列数，第三个参数表示当前子图的位置。比如，上面的代码中，我们创建了2行1列的子图，并在第一个和第二个位置分别绘制了正弦函数和余弦函数。

除了使用plt.subplot()函数创建子图外，还可以使用plt.subplots()函数创建多个子图。比如，下面的代码就创建了一个2行2列的子图：

# 创建4个子图
fig, axs = plt.subplots(2, 2)

# 绘制子图
axs[0, 0].plot(x, y)   # 第1个子图
axs[0, 1].plot(x, np.cos(x))   # 第2个子图
axs[1, 0].plot(x, np.tan(x))   # 第3个子图
axs[1, 1].plot(x, np.exp(x))   # 第4个子图

# 显示图表
plt.show()

上面的代码使用了plt.subplots()函数创建了一个2行2列的子图，我们可以使用axs[r, c]来访问指定位置的子图对象。注意，这里返回的是一个二维数组，其中axs[r, c]表示第r行第c列的子图对象。

保存图表

除了使用plt.show()函数来显示图表外，我们还可以使用plt.savefig()函数将图表保存为图片，如下面这个例子：

# 将图表保存为图片
plt.savefig('sin_function.png')

上面的代码将图表保存为一个名为’sin_function.png’的图片文件。

关闭图表

在使用Matplotlib绘图时，我们需要使用plt.close()函数来关闭图表。如果我们不手动关闭图表，在程序运行结束后，图表对象可能仍然保留在内存中，会增加内存的使用。

下面的代码演示了如何关闭图表：

# 关闭图表
plt.close()

上面的代码用于关闭当前的图表。

总结

在本文中，我们介绍了如何使用Matplotlib创建和显示图表，以及如何设置图表的属性，包括标题、轴标签、轴范围、线条样式、图例位置等。我们还介绍了如何处理子图、保存图表和关闭图表等。这些操作可以帮助我们更好地使用Matplotlib绘图。