Matplotlib中的线条填充和直方图|极客教程

Matplotlib中的线条填充和直方图

Matplotlib是一个用于创建高质量图形的Python库。它提供了大量的工具和功能，可以帮助我们创建各种类型的图形，包括线条图、散点图、直方图等。在本文中，我们将重点介绍如何在Matplotlib中使用线条填充和直方图。

一、线条填充

线条填充是一种常见的图形效果，它可以帮助我们更好地突出显示数据的特征。在Matplotlib中，我们可以使用fill_between函数来实现线条填充。

示例1：基本的线条填充

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 1000)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, label='how2matplotlib.com')
plt.fill_between(x, y, color='skyblue', alpha=0.4)
plt.legend()
plt.show()

Output:

Matplotlib中的线条填充和直方图

在上述代码中，我们首先创建了一个x值从0到10，包含1000个点的等差数列，然后计算了每个x值对应的正弦值。然后，我们使用plot函数绘制了一个正弦曲线，并使用fill_between函数填充了曲线下的区域。

示例2：条件填充

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 1000)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, label='how2matplotlib.com')
plt.fill_between(x, y, where=(y > 0), color='skyblue', alpha=0.4)
plt.fill_between(x, y, where=(y < 0), color='orange', alpha=0.4)
plt.legend()
plt.show()

Output:

Matplotlib中的线条填充和直方图

在上述代码中，我们使用了where参数来指定填充的条件。当y > 0时，我们填充蓝色，当y < 0时，我们填充橙色。

二、直方图

直方图是一种常见的统计图形，它可以显示数据的分布情况。在Matplotlib中，我们可以使用hist函数来创建直方图。

示例3：基本的直方图

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.randn(1000)

plt.hist(data, bins=30, alpha=0.5, label='how2matplotlib.com')
plt.legend()
plt.show()

Output:

Matplotlib中的线条填充和直方图

在上述代码中，我们首先创建了一个包含1000个随机数的数组，然后使用hist函数创建了一个直方图。bins参数用于指定直方图的柱子数量，alpha参数用于设置柱子的透明度。

示例4：堆叠直方图

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data1 = np.random.randn(1000)
data2 = np.random.randn(1000)

plt.hist([data1, data2], bins=30, stacked=True, alpha=0.5, label=['how2matplotlib.com', 'Example'])
plt.legend()
plt.show()

Output:

Matplotlib中的线条填充和直方图

在上述代码中，我们创建了两个包含1000个随机数的数组，然后使用hist函数创建了一个堆叠直方图。stacked=True参数用于指定是否堆叠直方图。

三、结合线条填充和直方图

在某些情况下，我们可能需要将线条填充和直方图结合起来使用。例如，我们可以创建一个显示数据分布和累积分布的图形。

示例5：结合线条填充和直方图

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.randn(1000)

counts, bin_edges = np.histogram(data, bins=30)
cdf = np.cumsum(counts)

plt.hist(data, bins=30, alpha=0.5, label='how2matplotlib.com')
plt.fill_between(bin_edges[:-1], cdf, color='skyblue', alpha=0.4)
plt.legend()
plt.show()

Output:

Matplotlib中的线条填充和直方图