Matplotlib Hlines и Vlines

Введение

В этом практическом занятии вы научитесь использовать функции hlines и vlines в Matplotlib. Эти функции используются для рисования горизонтальных и вертикальных линий на графике.

Советы по работе с ВМ

После запуска ВМ кликните в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Notebook и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.

Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook загрузится. Валидация операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.

Если вы сталкиваетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.

Импорт библиотек

Первым шагом является импорт необходимых библиотек. В этом практическом занятии мы будем использовать библиотеки Matplotlib и NumPy. Matplotlib - это библиотека для визуализации данных, а NumPy используется для научных вычислений с Python.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Определение данных

Следующим шагом является определение данных, которые мы будем использовать в нашем графике. Мы будем использовать функцию arange из NumPy для создания массива значений от 0 до 5 с шагом 0,1. Этот массив мы будем использовать в качестве оси x. Также мы определим ось y, используя экспоненциальную функцию и синусовую функцию из NumPy.

## Define the data
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.1)
s = np.exp(-t) + np.sin(2 * np.pi * t) + 1

Добавление шума к данным

В этом шаге мы добавим некоторый шум к данным, чтобы сделать их более реалистичными. Мы будем использовать функцию normal из NumPy для генерации случайных чисел с средним значением 0,0 и стандартным отклонением 0,3.

## Add noise to the data
nse = np.random.normal(0.0, 0.3, t.shape) * s

Создание графика

Теперь мы создадим график с использованием функции subplots из Matplotlib. Мы создадим два подграфика, один для вертикальных линий и один для горизонтальных линий. Мы установим размер рисунка в (12, 6) для лучшей видимости.

## Create the plot
fig, (vax, hax) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 6))

Добавление вертикальных линий

В этом шаге мы добавим вертикальные линии на график. Мы будем использовать функцию vlines из Matplotlib для рисования вертикальных линий. Также мы будем использовать параметр transform, чтобы установить, что координаты y будут масштабироваться от 0 до 1. Мы нарисуем две вертикальные линии при x = 1 и x = 2.

## Add vertical lines
vax.plot(t, s + nse, '^')
vax.vlines(t, [0], s)
vax.vlines([1, 2], 0, 1, transform=vax.get_xaxis_transform(), colors='r')
vax.set_xlabel('time (s)')
vax.set_title('Vertical lines demo')

Добавление горизонтальных линий

В этом шаге мы добавим горизонтальные линии на график. Мы будем использовать функцию hlines из Matplotlib для рисования горизонтальных линий. Мы нарисуем горизонтальные линии при y = 0,5, y = 2,5 и y = 4,5.

## Add horizontal lines
hax.plot(s + nse, t, '^')
hax.hlines(t, [0], s, lw=2)
hax.set_xlabel('time (s)')
hax.set_title('Horizontal lines demo')

Отображение графика

Наконец, мы отобразим график с использованием функции show из Matplotlib.

## Display the plot
plt.show()

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как использовать функции hlines и vlines из Matplotlib для рисования горизонтальных и вертикальных линий на графике. Также вы узнали, как добавить шум к данным и создавать подграфики в рисунке.