Python 數據可視化之 matplotlib 實踐 Python数据可视化之matplotlib实践

劉大成
研究生學習統計學，發表多篇統計學的相關論文，畢業之後一直做數據分析師一職，在支付行業、O2O行業和在線教育行業工作過，具有豐富的實踐經驗.

第1篇入門
第1章使用函數繪製matplotlib的圖表組成元素2 
1.1繪製matplotlib圖表組成元素的主要函數2 
1.2準備數據3 
1.3繪製matplotlib圖表組成元素的函數用法4 
1.3.1函數plot()——展現變量的趨勢變化4 
1.3.2函數scatter()——尋找變量之間的關係5 
1.3.3函數xlim()——設置x軸的數值顯示範圍6 
1.3.4函數xlabel()——設置x軸的標籤文本7 
1.3.5函數grid()——繪製刻度線的網格線8 
1.3.6函數axhline()——繪製平行於x軸的水平參考線9 
1.3.7函數axvspan()——繪製垂直於x軸的參考區域11 
1.3.8函數annotate()——添加圖形內容細節的指向型註釋文本12 
1.3.9函數text()——添加圖形內容細節的無指向型註釋文本13 
1.3. 10函數title()——添加圖形內容的標題15 
1.3.11函數legend()——標示不同圖形的文本標籤圖例16 
1.4函數組合應用17 

第2章使用統計函數繪製簡單圖形20 
2.1函數bar() ——用於繪製柱狀 20 
2.2函數barh()——用於繪製條形圖22
2.3函數hist()——用於繪製直方圖23 
2.4函數pie()——用於繪製餅圖25 
2.5函數polar()——用於繪製極線圖26 
2.6函數scatter()——用於繪製氣泡圖27 
2.7函數stem()——用於繪製棉棒圖29 
2.8函數boxplot()——用於繪製箱線圖30 
2.9函數errorbar()——用於繪製誤差棒圖31 

第3章繪製統計圖形33 
3.1柱狀圖33 
3.1.1應用場景——定性數據的分佈展示33 
3.1.2繪製原理33 
3.2條形圖35 
3.3堆積圖37 
3.3.1堆積柱狀圖37 
3.3.2堆積條形圖38 
3.4分塊圖39 
3.4.1多數據並列柱狀圖40 
3.4.2多數據平行條形圖41 
3.5參數探索42 
3.6堆積折線圖、間斷條形圖和階梯圖44 
3.6.1用函數stackplot()繪製堆積折線圖44 
3.6.2用函數broken_barh ()繪製間斷條形圖45 
3.6.3用函數step()繪製階梯圖47 
3.7直方圖48 
3.7.1應用場景——定量數據的分佈展示48 
3.7.2繪製原理49
3.7.3直方圖和柱狀圖的關係50 
3.7.4堆積直方圖51 
3.7.5直方圖的不同形狀53 
3.8餅圖55 
3.8.1應用場景——定性數據的比例展示55 
3.8.2繪製原理55 
3.8.3延伸閱讀——非分裂式餅圖57 
3.8.4案例——繪製內嵌環形餅圖58 
3.9箱線圖60 
3.9.1應用場景——多組定量數據的分佈比較60 
3.9.2繪製原理61 
3.9.3延伸閱讀——箱體、箱須、離群值的含義和計算方法63 
3.9.4案例1——水平方向的箱線圖65 
3.9.5案例2——不繪製離群值的水平放置的箱線圖66 
3.10誤差棒圖67 
3.10.1應用場景——定量數據的誤差範圍67 
3.10.2繪製原理68 
3.10.3案例1——帶誤差棒的柱狀圖69 
3.10.4案例2——帶誤差棒的條形圖71 
3.10.5案例3——帶誤差棒的多數據並列柱狀圖72 
3.10.6案例4——帶誤差棒的堆積柱狀圖74 

第4章完善統計圖形77 
4.1添加圖例和標題77 
4.1.1圖例和標題的設置方法77 
4.1.2案例1——圖例的展示樣 的調整79 
4.1.3案例2——標題的展示樣式的調整80
4.1.4案例3——帶圖例的餅圖82 
4.2調整刻度範圍和刻度標籤83 
4.2.1調整刻度範圍和刻度標籤的方法84 
4.2.2延伸閱讀——函數subplot() 85 
4.2.3案例— —逆序設置坐標軸刻度標籤86 
4.3向統計圖形添加表格87 

第2篇精進
第5章統計圖形繪製進階：圖形樣式92 
5.1設置坐標軸的刻度樣式92 
5.1.1刻度定位器和刻度格式器的使用方法92 
5.1.2調用模塊pyplot中的函數實現刻度樣式的設置95 
5.1.3案例1——刻度標籤和刻度線樣式的定制化95 
5.1.4案例2——貨幣和時間序列樣式的刻度標籤96 
5.2添加有指示註解和無指示註解98 
5.2.1有指示註解和無指示註解的添加方法98 
5.2.2案例1——圓角文本框的設置100 
5.2.3案例2——文本的水印效果101 
5.2.4案例3——圓角線框的有弧度指示的註解102 
5.2.5案例4——有箭頭指示的趨勢線104 
5.2.6案例5——桑基圖105 
5.3實現標題和坐標軸標籤的投影效果10 7 
5.3.1實現標題和坐標軸標籤的投影效果的操作方法107 
5.3.2案例——給坐標軸標籤添加文本框109 

第6章劃分畫布的主要函數111
6.1函數subplot()：繪製網格區域中的幾何形狀相同的子區佈局111 
6.1.1函數subplot()的使用方法112 
6.1.2案例1——在極坐標軸上繪製折線圖113 
6.1.3案例2——在極坐標軸上繪製散點圖114 
6.1.4案例3——在非等分畫布的繪圖區域上實現圖形展示115 
6.2函數subplot2grid()：讓子區跨越固定的網格佈局116 
6.2.1函數subplot2grid()的使用方法116 
6.2.2延伸閱讀——模塊gridspec中的類GridSpec的使用方法118 
6.3函數subplots()：創建一張畫布帶有多個子區的繪圖模式120 
6.3.1案例1——創建一張畫布和一個子區的繪圖模式120 
6.3.2案例2——創建一張畫布和兩個子區的繪圖模式122 
6.3.3案例3——多種統計圖形的組合展示124 

第7章共享繪圖區域的坐標軸128 
7.1共享單一繪圖區域的坐標軸128 
7.2共享不同子區繪圖區域的坐標軸130 
7.2.1設置方法130 
7.2.2案例——將共享坐標軸的子區之間的空隙去掉135 
7.3共享個別子區繪圖區域的坐標軸136 
7.3.1設置方法136 
7.3.2延伸閱讀——用函數autoscale()調整坐標軸範圍138 

第3篇演練
第8章坐標軸高階應用142 
8.1設置坐標軸的位置和展示形式142 
8.1.1案例1——向畫布中任意位置添加任意數量的坐標軸142 
8.1.2案例2——調整已經確定的坐標軸的顯示、隱藏與刻度範圍等問題144 
8.1.3延伸閱讀——使用函數axis()繪製坐標軸145 
8.2使用兩種方法控制坐標軸刻度的顯示146 
8.2.1方法1——調用Axes.set_xticks ()和Axes.set_yticks()實例方法146 
8.2.2方法2——調用函數setp() 147 
8.2.3案例1——棉棒圖的定制化展示149 
8.2.4案例2——坐標軸的樣式和位置的定制化展示150 
8.3控制坐標軸的顯示152 
8.4移動坐標軸的位置154 

第9章設置線條類型和標記類型的顯示樣式158 
9.1不同調用簽名形式的字典使用方法158 
9.1.1方法1— —調用簽名中的關鍵字參數的設置形式“fontdict=font” 158 
9.1.2方法2——關鍵字參數的設置形式“**font” 160 
9.2線條類型的顯示樣式設置方法161 
9.3標記類 的顯示樣式設置方法162 
9.3.1方法1——單一字符模式162 
9.3.2方法2——mathtext模式164 
9.4延伸閱讀166
9.4.1案例1——“破折號”線條樣式的不同展現形式的設置方法166 
9.4.2案例2——標記填充樣式的設置方法168 
9.4.3案例3——函數plot()的調用簽名的設置方法170 

第4篇拓展
第10章matplotlib的配置174 
10.1修改代碼層面的matplotlib的配置174 
10.1.1方法1——調用函數matplotlib.rc() 175 
10.1.2方法2——調用屬性字典matplotlib.rcParams 175 
10.2修改項目層面的matplotlib配置176 
10.2.1配置文件所在路徑176 
10.2.2設置方法177 

第11章文本屬性設置179 
11.1設置字體屬性和文本屬性179 
11.1.1方法1——改變配置文件matplotlibrc的字體屬性值和文本屬性值181 
11.1.2方法2——通過屬性字典rcParams調整字體屬性值和文本屬性值182 
11.1.3方法3——通過設置函數的關鍵字參數183 
11.2延伸閱讀——手動添加字體184 
11.3案例——字體主要屬性的可視化展示185 

第12章顏色使用188 
12.1使用顏色參數和顏色映射表188 
12. 1.1顏色參數的使用188 
12.1.2顏色映射表的使用190
12.2綜合案例193 
12.2.1案例1——模擬圖的顏色使用模式193 
12.2.2案例