Usando as Funções Step e Plot do Matplotlib

Introdução

Matplotlib é uma biblioteca de plotagem para a linguagem de programação Python e sua extensão de matemática numérica NumPy. Ela fornece uma API orientada a objetos para incorporar gráficos em aplicações usando ferramentas GUI de uso geral como Tkinter, wxPython, Qt ou GTK. Matplotlib foi originalmente desenvolvido por John D. Hunter em 2003.

Este tutorial irá guiá-lo sobre como usar as funções .step() e .plot() em Matplotlib.

Dicas para a VM

Após a inicialização da VM, clique no canto superior esquerdo para mudar para a aba Notebook e acessar o Jupyter Notebook para praticar.

Às vezes, pode ser necessário aguardar alguns segundos para que o Jupyter Notebook termine de carregar. A validação das operações não pode ser automatizada devido a limitações no Jupyter Notebook.

Se você enfrentar problemas durante o aprendizado, sinta-se à vontade para perguntar ao Labby. Forneça feedback após a sessão, e resolveremos o problema prontamente para você.

Importar as bibliotecas necessárias

Primeiramente, precisamos importar as bibliotecas necessárias, que são matplotlib.pyplot e numpy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Criar dados para o gráfico

Em seguida, vamos criar alguns dados que usaremos para plotar. Usaremos a função numpy.arange() para criar um array de valores de 0 a 14 e armazená-lo na variável x. Também usaremos a função numpy.sin() para criar um array de valores que são o seno de cada valor em x dividido por 2, e armazená-lo na variável y.

x = np.arange(14)
y = np.sin(x / 2)

Plotar usando .step()

Podemos usar a função .step() para criar curvas constantes por partes. O parâmetro where determina onde os degraus devem ser desenhados. Criaremos três gráficos usando diferentes valores para where.

plt.step(x, y + 2, label='pre (default)', where='pre')
plt.step(x, y + 1, label='mid', where='mid')
plt.step(x, y, label='post', where='post')
plt.legend()
plt.show()

O código acima criará um gráfico com três curvas constantes por partes, cada uma com um valor diferente para where.

Plotar usando .plot()

Podemos obter o mesmo comportamento que .step() usando o parâmetro drawstyle da função .plot(). Criaremos três gráficos usando diferentes valores para drawstyle.

plt.plot(x, y + 2, drawstyle='steps', label='steps (=steps-pre)')
plt.plot(x, y + 1, drawstyle='steps-mid', label='steps-mid')
plt.plot(x, y, drawstyle='steps-post', label='steps-post')
plt.legend()
plt.show()

O código acima criará um gráfico com três curvas constantes por partes, cada uma com um valor diferente para drawstyle.

Resumo

Neste tutorial, aprendemos como usar as funções .step() e .plot() no Matplotlib para criar curvas constantes por partes. Também aprendemos como usar os parâmetros where e drawstyle para determinar onde os degraus devem ser desenhados.