Python 绘制折线图|极客教程

Python 绘制折线图

折线图是一种常用的数据可视化图表，用于展示数据随时间或其他变量的变化趋势。在 Python 中，我们可以使用 Matplotlib 库来绘制折线图。本文将介绍如何使用 Matplotlib 来绘制折线图，并演示一些常见的折线图效果。

Matplotlib 简介

Matplotlib 是一个 Python 的绘图库，可以用来绘制各种高质量的图形，包括折线图、散点图、柱状图等。Matplotlib 提供了一系列功能丰富的 API，可以通过简单的命令快速生成各种图形。

绘制简单的折线图

首先，我们来看一个简单的示例，绘制一个简单的折线图。下面的代码演示了如何使用 Matplotlib 绘制一个简单的折线图：

import matplotlib.pyplot as plt

# 数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 3, 5, 7, 11]

# 创建图形
plt.plot(x, y)

# 显示图形
plt.show()

在这段代码中，我们首先导入了 matplotlib.pyplot 模块，并定义了两个列表 x 和 y，分别表示横轴和纵轴上的数据点。然后，调用 plt.plot(x, y) 方法绘制折线图，最后调用 plt.show() 方法显示图形。

运行以上代码，我们将得到如下的简单折线图：

添加图例和标签

在绘制折线图时，通常需要添加图例和坐标轴标签，以便更好地理解图形。下面的代码演示了如何添加图例和标签：

import matplotlib.pyplot as plt

# 数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [2, 3, 5, 7, 11]
y2 = [1, 4, 6, 8, 10]

# 创建图形
plt.plot(x, y1, label='Line 1')
plt.plot(x, y2, label='Line 2')

# 添加图例
plt.legend()

# 添加标签
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Simple Line Chart')

# 显示图形
plt.show()

在这段代码中，我们使用两个数据列表 y1 和 y2 分别表示两条折线的纵坐标数据。在绘制每条折线时，我们通过 label 参数指定了图例的名称，并通过 plt.legend() 方法添加图例。另外，通过 plt.xlabel() 和 plt.ylabel() 方法分别添加了横轴和纵轴的标签，通过 plt.title() 添加了图形的标题。

运行以上代码，我们将得到带有图例和标签的折线图：

自定义折线图样式

Matplotlib 提供了丰富的样式选项，可以根据需要自定义折线图的颜色、线型、标记符号等样式。下面的代码演示了如何自定义折线图的样式：

import matplotlib.pyplot as plt

# 数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 3, 5, 7, 11]

# 创建图形
plt.plot(x, y, color='red', linestyle='--', marker='o', markersize=8)

# 添加标签
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Custom Line Chart')

# 显示图形
plt.show()

在这段代码中，我们通过 color 参数指定了折线的颜色为红色，通过 linestyle 参数指定了折线的线型为虚线，通过 marker 参数指定了数据点的标记符号为圆圈，并通过 markersize 参数指定了数据点的大小。

运行以上代码，我们将得到自定义样式的折线图：

绘制多个子图

有时候，我们需要在同一个图形中显示多个子图，以便比较不同数据之间的关系。下面的代码演示了如何绘制多个子图：

import matplotlib.pyplot as plt

# 数据
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [2, 3, 5, 7, 11]
y2 = [1, 4, 6, 8, 10]

# 创建图形
plt.figure(figsize=(10, 5))

# 绘制第一个子图
plt.subplot(1, 2, 1)
plt.plot(x, y1)
plt.title('Line 1')

# 绘制第二个子图
plt.subplot(1, 2, 2)
plt.plot(x, y2)
plt.title('Line 2')

# 显示图形
plt.show()

在这段代码中，我们首先创建一个大小为 (10, 5) 的图形，并通过 plt.subplot() 方法指定了两个子图的位置。然后，分别在两个子图中绘制了不同的折线图，并为每个子图加上了标题。

运行以上代码，我们将得到包含两个子图的折线图：