Matplotlib 库绘制椭圆

在数据可视化中，椭圆图是一个非常常见的图表类型。在Python中使用Matplotlib库可以轻松绘制椭圆。本文将详细介绍如何使用Matplotlib库绘制椭圆。

matplotlib.pyplot库

Matplotlib 是 Python 的 2D 绘图库，它能够生成各种硕大的图表格式，并且很容易集成到各种环境中。Matplotlib中最常用的二维库包括pyplot、pylab、pylab 导入了 numpy 和 matplotlib.pyplot，使得命名空间 NumPy 中的所有名字(包括 numpy 本身)都可以通过 pylab 这个命名空间来访问。

pylab中的函数库pyplot提供了简单的图形界面，Matplotlib中的pyplot函数库还提供了一些函数，例如 plot(), scatter(), hist(), imshow(), figure(), subplot(), title(), legend() 等等，常见用法包括：

import matplotlib.pyplot as plt

x = range(0, 10)
y = [num*num for num in x]
plt.plot(x, y)
plt.show()

Matplotlib绘制椭圆

绘制椭圆有很多方法，这里我们介绍两种方法。

方法一

使用matplotlib.patches.Ellipse类，它可以绘制一个椭圆。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches

fig, ax = plt.subplots()

ellipse = patches.Ellipse((0, 0), 4, 2, angle=45, linewidth=2,
                        edgecolor='r', facecolor='none')
ax.add_patch(ellipse)

plt.axis('scaled')
plt.show()

上述方法中的参数含义是：

(0,0)：椭圆心坐标
4：椭圆长轴在坐标系中的长度
2：椭圆短轴在坐标系中的长度
angle=45：以度数为单位的逆时针旋转角度
linewidth=2：线条宽度
edgecolor=’r’：线条颜色
facecolor=’none’：填充颜色（不填充）

方法二

可以使用Matplotlib的绘图方法“ellipse”。通过给定参数可以绘制椭圆。

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

ellipse = plt.Circle((0,0), 2, color='r', fill=False)
ax.add_artist(ellipse)

plt.xlim(-5, 5)
plt.ylim(-5, 5)
plt.show()

上述方法中的参数含义是：

(0,0)：椭圆心坐标
2：椭圆半径
color=’r’：线条/标记颜色
fill=False：不填充

实战应用

绘制多个椭圆：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots()

for i in np.arange(0, 10):
    e = matplotlib.patches.Ellipse((np.random.randn()*10,
                                    np.random.randn()*10),
                                    np.random.randn()*5,
                                    np.random.randn()*5,
                                    angle=np.random.randn()*360,
                                    linewidth=2,
                                    alpha=0.5,
                                    edgecolor='r')
    ax.add_artist(e)

plt.xlim(-50, 50)
plt.ylim(-50, 50)
plt.show()