matplotlib scatter

介绍

matplotlib 是一个用于绘图的 Python 库，提供了各种绘图工具和函数，可以创建各种类型的图表，包括折线图、散点图、柱状图等等。其中，scatter 函数用于创建散点图。

散点图是一种以点的形式表示数据的分布情况的图表，适用于研究两个变量之间的关系。在散点图中，每个点的位置由两个变量的值确定，其中一个变量通常被称为 x 值，另一个变量被称为 y 值。

本文主要介绍 matplotlib 的 scatter 函数的使用方法，包括如何设置散点的样式、颜色、大小等等。

安装

在使用 scatter 函数之前，首先需要安装 matplotlib 库。可以通过 pip 命令进行安装，如下所示：

pip install matplotlib

使用 scatter 函数

使用 scatter 函数可以非常方便地创建散点图。该函数的基本语法如下所示：

scatter(x, y, s=None, c=None, marker=None)

scatter 函数接受多个参数，其中最重要的是 x 和 y，它们分别指定了散点图中每个点的 x 值和 y 值。其中，x 和 y 可以是数组、列表或其他序列类型。

散点图的横轴和纵轴的取值范围由 x 和 y 的取值范围决定，因此在绘制散点图之前，我们需要确保 x 和 y 的取值范围合理。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用 scatter 函数绘制一个基本的散点图：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

plt.scatter(x, y)
plt.show()

上述代码首先导入 matplotlib.pyplot 模块，并创建了两个列表 x 和 y，分别表示散点图的横坐标和纵坐标。然后调用 scatter 函数传入 x 和 y，最后调用 show 函数显示图表。

运行上述代码，将会弹出一个窗口显示散点图，其中 x 值在横轴上，y 值在纵轴上，每一个点的位置由 x 和 y 的对应值确定。

设置散点的样式

我们可以通过修改 scatter 函数的参数，来设置散点图的样式，包括颜色、大小、形状等等。

设置颜色

scatter 函数的参数 c 用于指定每个点的颜色。c 可以接受多种类型的值，包括字符串、RGB 元组、RGBA 元组等等。

下面是一个示例，展示如何使用 scatter 函数设置散点的颜色：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
colors = ['r', 'g', 'b', 'c', 'm']

plt.scatter(x, y, c=colors)
plt.show()

上述代码中，我们定义了一个列表 colors，其中包含了 5 个颜色字符串。将 colors 传递给 scatter 函数的参数 c，即可设置每个点的颜色。

运行上述代码，将会显示一个散点图，每个点的颜色由对应的颜色字符串指定。

除了使用字符串指定颜色，还可以使用 RGB 元组或 RGBA 元组指定颜色。RGB（红绿蓝）是一种由红、绿、蓝三种基色加权混合得到的颜色体系，用于表示各种颜色。RGBA 是在 RGB 的基础上增加了透明度的表示方式，其中的 A 表示透明度，取值范围在 0 到 1 之间。

下面是一个示例，展示如何使用 RGB 元组或 RGBA 元组设置散点的颜色：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
colors = [(1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 1), (1, 0, 1)]
alphas = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]

plt.scatter(x, y, c=colors)
plt.show()

上述代码中，我们定义了一个列表 colors，其中包含了 5 个 RGB 元组。将 colors 传递给 scatter 函数的参数 c，即可设置每个点的颜色。

运行上述代码，将会显示一个散点图，每个点的颜色由对应的 RGB 元组指定。

设置大小

scatter 函数的参数 s 用于指定每个点的大小。s 可以接受一个数字或一个数组，用于设置每个点的大小。

下面是一个示例，展示如何使用 scatter 函数设置散点的大小：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
sizes = [10, 20, 30, 40, 50]

plt.scatter(x, y, s=sizes)
plt.show()

上述代码中，我们定义了一个列表 sizes，其中包含了 5 个数字。将 sizes 传递给 scatter 函数的参数 s，即可设置每个点的大小。

运行上述代码，将会显示一个散点图，每个点的大小由对应的数字指定。

设置形状

scatter 函数的参数 marker 用于指定每个点的形状。marker 可以接受多种类型的值，包括数字、字符串等等。

下面是一个示例，展示如何使用 scatter 函数设置散点的形状：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

plt.scatter(x, y, marker='^')
plt.show()

上述代码中，我们将参数 marker 设置为 ‘^’ 字符串，表示使用三角形形状的点。

运行上述代码，将会显示一个散点图，每个点的形状为三角形。

除了使用字符串指定形状，还可以使用数字指定形状。matplotlib 定义了一系列数字作为形状的标识，每个数字对应一种形状。

下面是一个示例，展示如何使用数字指定散点的形状：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
markers = [2, 3, 4, 5, 6]

plt.scatter(x, y, marker=markers)
plt.show()

上述代码中，我们将参数 marker 设置为一个数字列表，每个数字代表不同的形状。

运行上述代码，将会显示一个散点图，每个点的形状由对应的数字指定。

完善散点图

除了设置散点的样式，我们还可以对散点图进行更多的完善，包括添加标题、横纵轴标签、图例等等。

下面是一个示例，展示如何完善散点图：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

plt.scatter(x, y, marker='o', c='r', s=50, label='Data Points')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('Y')
plt.title('Scatter Plot')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()