Использование функций step и plot в Matplotlib

Введение

Matplotlib - это библиотека для построения графиков для языка программирования Python и его расширения для численных математических вычислений NumPy. Она предоставляет объектно-ориентированный API для встраивания графиков в приложения с использованием общих целевых GUI-инструментов, таких как Tkinter, wxPython, Qt или GTK. Matplotlib была первоначально разработана Джоном Д. Хантером в 2003 году.

Этот учебник проведет вас по использованию функций .step() и .plot() в Matplotlib.

Советы по работе с ВМ

После завершения запуска ВМ нажмите 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 в 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.

Импортируем необходимые библиотеки

Сначала нам нужно импортировать необходимые библиотеки, это matplotlib.pyplot и numpy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Создаем данные для графика

Далее, создадим некоторые данные, которые будем использовать для построения графика. Мы будем использовать функцию numpy.arange() для создания массива значений от 0 до 14 и сохраним его в переменной x. Также мы будем использовать функцию numpy.sin() для создания массива значений, которые представляют собой синус от каждого значения в x, деленного на 2, и сохраним его в переменной y.

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

Построение графика с использованием .step()

Мы можем использовать функцию .step() для создания кусочно-константных кривых. Параметр where определяет, где должны быть нарисованы ступени. Мы создадим три графика, используя разные значения для 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()

Вышеприведенный код создаст график с тремя кусочно-константными кривыми, каждая с разным значением для where.

Построение графика с использованием .plot()

Мы можем добиться того же поведения, что и у .step(), используя параметр drawstyle функции .plot(). Мы создадим три графика, используя разные значения для 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()

Вышеприведенный код создаст график с тремя кусочно-константными кривыми, каждая с разным значением для drawstyle.

Резюме

В этом уроке мы узнали, как использовать функции .step() и .plot() в Matplotlib для создания кусочно-константных кривых. Мы также узнали, как использовать параметры where и drawstyle для определения, где должны быть нарисованы ступени.