人工智能之數據分析 Matplotlib

第一章 簡介和安裝


(文章目錄)


前言

Matplotlib 是 Python 中最常用的數據可視化庫之一,用於創建靜態、動態和交互式的圖表。它功能強大、靈活,並且與 NumPy、Pandas 等科學計算庫無縫集成,廣泛應用於數據分析、機器學習、科研和工程等領域。


一、Matplotlib 簡介

  • 開發背景​:由 John D. Hunter 於 2003 年創建,靈感來源於 MATLAB 的繪圖功能。
  • 主要模塊​:
    • pyplot(常用接口):提供類似 MATLAB 的命令式繪圖接口,適合快速繪圖。
    • object-oriented API:更靈活,適用於複雜圖形定製。
  • 支持的圖形類型​:折線圖、散點圖、柱狀圖、餅圖、直方圖、熱力圖、3D 圖等。
  • 輸出格式​:可保存為 PNG、PDF、SVG、EPS 等多種格式,也支持在 Jupyter Notebook 中直接顯示。

二、安裝 Matplotlib

1. 使用 pip 安裝(推薦)

在終端或命令行中運行:

pip install matplotlib

如果你使用的是 Python 虛擬環境,請先激活環境再安裝。

2. 使用 conda 安裝(適用於 Anaconda/Miniconda 用户)

conda install matplotlib

3. 驗證安裝是否成功

安裝完成後,可以在 Python 中導入並測試:

import matplotlib.pyplot as plt

# 創建一個簡單折線圖
plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 2, 3])
plt.title("Hello Matplotlib!")
plt.show()

如果彈出一個窗口顯示圖表(或在 Jupyter Notebook 中內聯顯示),説明安裝成功。


三、常見依賴

Matplotlib 通常依賴以下庫:

  • NumPy​:用於數值計算(大多數情況下會自動安裝)。
  • Pillow​(可選):用於圖像處理。
  • 後端依賴(如 Tkinter、Qt、GTK 等):用於圖形顯示,不同系統默認後端不同。

💡 提示:在無圖形界面的服務器上使用時,建議設置非交互式後端,例如:

import matplotlib
matplotlib.use('Agg')  # 必須在 import pyplot 前設置
import matplotlib.pyplot as plt

後續

本文主要介紹了Matplotlib的簡介以及安裝步驟,Matplotlib作為繪圖部分,內容還是較為簡單的,很容易上手。之前的python過渡項目部分代碼已經上傳至gitee,後續會逐步更新,主要受時間原因限制,當然自己也可以克隆到本地學習拓展。

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