Matplotlib Plotting für Python-Beginer

Einführung

Matplotlib ist eine Diagrammbibliothek für die Programmiersprache Python und seine Erweiterung für numerische Mathematik NumPy. Es bietet eine objektorientierte Schnittstelle (API) zum Einbetten von Diagrammen in Anwendungen mit allgemeinen GUI-Toolkits wie Tkinter, wxPython, Qt oder GTK. Es bietet auch eine prozedurale Schnittstelle für nicht interaktive Diagrammanzeige.

In diesem Lab werden Sie lernen, wie Sie mit Matplotlib einen einfachen Plot erstellen.

Tipps für die VM

Nachdem der VM-Start abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund von Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback ab, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Importieren der Matplotlib-Bibliothek

Um Matplotlib in Python zu verwenden, müssen Sie es zuerst importieren. Geben Sie folgenden Code ein, um die Matplotlib-Bibliothek zu importieren:

import matplotlib.pyplot as plt

Erstellen eines einfachen Plots

Um in Matplotlib einen einfachen Plot zu erstellen, müssen Sie eine Liste von Zahlen angeben, die Sie plotten möchten. In diesem Fall werden wir eine Liste von Zahlen gegen ihren Index plotten, was zu einer geraden Linie führt. Verwenden Sie einen Formatstring (hier 'o-r'), um die Marker (Kreise), die Linienart (fester Strich) und die Farbe (rot) festzulegen.

plt.plot([1, 2, 3, 4], 'o-r')
plt.ylabel('einige Zahlen')
plt.show()

Anpassen des Plots

Matplotlib bietet viele Optionen, um den Plot anzupassen. Sie können die Farbe, die Linienart, den Markerstil und viele andere Optionen ändern. Hier ist ein Beispiel dafür, wie Sie die Farbe der Linie in blau ändern und den Markerstil in ein Pluszeichen umwandeln:

plt.plot([1, 2, 3, 4], '+-b')
plt.ylabel('einige Zahlen')
plt.show()

Hinzufügen von Beschriftungen und Titeln

Das Hinzufügen von Beschriftungen und Titeln zum Plot ist essentiell, um ihn informativer zu machen. Der folgende Code fügt einem Plot einen Titel hinzu und Beschriftungen für die x- und y-Achse:

plt.plot([1, 2, 3, 4], 'o-r')
plt.title('Einfacher Plot')
plt.xlabel('Index')
plt.ylabel('Zahlen')
plt.show()

Speichern des Plots

Sie können den Plot als Bilddatei mithilfe der savefig-Methode speichern. Der folgende Code speichert den Plot als PNG-Bild:

plt.plot([1, 2, 3, 4], 'o-r')
plt.title('Einfacher Plot')
plt.xlabel('Index')
plt.ylabel('Zahlen')
plt.savefig('simple_plot.png')

Zusammenfassung

In diesem Lab haben Sie gelernt, wie man mit Matplotlib einen einfachen Plot erstellt. Sie haben auch gelernt, wie man den Plot anpasst, Beschriftungen und Titel hinzufügt und den Plot als Bilddatei speichert. Matplotlib bietet viele Optionen, um informative und visuell ansprechende Plots zu erstellen.