Python plt.plot的使用

1. 引言

plt.plot() 是 Matplotlib 的一种核心函数，用于绘制连续的曲线图。通过使用 plt.plot()，我们可以创建直线图、折线图、散点图等多种类型的图形。

本文将详细介绍 plt.plot() 函数的使用方法，包括绘制简单直线图、添加标题和标签、设置线条样式、绘制多个曲线等。

2. 绘制简单直线图

首先，我们需要导入 matplotlib.pyplot 模块，并简化成 plt 以方便使用。接下来，我们创建一组 X 坐标和对应的 Y 坐标，并使用 plt.plot() 将它们绘制出来。

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建 X 坐标和对应的 Y 坐标
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]

# 使用 plt.plot() 绘制直线图
plt.plot(x, y)

# 展示图形
plt.show()

通过代码运行结果可以看到，我们成功地创建了一条直线图，其中 X 坐标为 1、2、3、4、5，对应的 Y 坐标分别为 1、4、9、16、25。

3. 添加标题和标签

除了绘制简单的直线图外，我们还可以添加标题和标签来进一步美化图形。在 plt.plot() 之后，我们可以使用 plt.title() 来添加图形的标题，使用 plt.xlabel() 和 plt.ylabel() 来添加 X 轴和 Y 轴的标题。

下面是一个示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建 X 坐标和对应的 Y 坐标
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]

# 使用 plt.plot() 绘制直线图
plt.plot(x, y)

# 添加标题和标签
plt.title("Square Numbers")   # 添加图形的标题
plt.xlabel("Value")           # 添加 X 轴的标题
plt.ylabel("Square")          # 添加 Y 轴的标题

# 展示图形
plt.show()

通过代码运行结果可以看到，我们成功地添加了标题和标签。图形的标题为 “Square Numbers”，X 轴的标题为 “Value”，Y 轴的标题为 “Square”。

4. 设置线条样式

在绘制图形时，我们还可以根据需要设置线条的样式。plt.plot() 函数接受一个可选参数 linestyle，用于指定线条的样式。

常用的线条样式有：

'-' ：实线
'--' ：虚线
':' ：点画线
'-.' ：点划线

下面是一个示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建 X 坐标和对应的 Y 坐标
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]

# 使用 plt.plot() 绘制直线图，并设置线条样式为虚线
plt.plot(x, y, linestyle='--')

# 添加标题和标签
plt.title("Square Numbers")
plt.xlabel("Value")
plt.ylabel("Square")

# 展示图形
plt.show()

通过代码运行结果可以看到，我们成功地绘制了一条虚线样式的直线图。

5. 绘制多个曲线

除了绘制单条曲线外，我们还可以绘制多个曲线在同一个图形上。在 plt.plot() 之后，我们可以使用多个 plt.plot() 将每条曲线分别绘制出来。

下面是一个示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建 X 坐标和对应的两组 Y 坐标
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [1, 4, 9, 16, 25]
y2 = [1, 8, 27, 64, 125]

# 使用 plt.plot() 绘制两个直线图
plt.plot(x, y1, label="y = x^2")
plt.plot(x, y2, label="y = x^3")

# 添加标题、标签和图例
plt.title("Square and Cubic Numbers")
plt.xlabel("Value")
plt.ylabel("Square / Cubic")
plt.legend()

# 展示图形
plt.show()

通过代码运行结果可以看到，我们成功地在同一个图形上绘制了两条曲线。其中一条曲线表示 y=x^2，另一条曲线表示 y=x^3，并通过使用 plt.legend() 添加了图例。