python數據可視化之 Matplotlib

　　可視化是在整個數據挖掘的關鍵輔助工具，可以清晰的理解數據，從而調整我們的分析方法。

　　1. Matplotlib 基本概念

　　Matplotlib是python的一個數據可視化工具庫，專門用于開發2D圖表(包括3D圖表)， 操作簡單。

　　2. Matplotlib三層結構

　　容器層

　　容器層由Canvas、Figure、Axes三部分組成。

　　Canvas位于最底層的系統層，充當畫板，即放置Figure的工具。

　　Figure是Canvas上方的第一層，也是需要用戶來操作的應用層的第一層，在繪圖的過程中充當畫布的角色。

　　Axes是應用層的第二層，在繪圖的過程中相當于畫布上的繪圖區的角色。

　　Figure:指整個圖形(可以通過plt.figure()設置畫布的大小和分辨率等)

　　Axes(坐標系):數據的繪圖區域

　　Axis(坐標軸)：坐標系中的一條軸，包含大小限制、刻度和刻度標簽

　　特點為：

　　一個figure(畫布)可以包含多個axes(坐標系/繪圖區)，但是一個axes只能屬于一個figure。

　　一個axes(坐標系/繪圖區)可以包含多個axis(坐標軸)，包含兩個即為2d坐標系，3個即為3d坐標

　　輔助顯示層

　　輔助顯示層為Axes(繪圖區)內的除了根據數據繪制出的圖像以外的內容，主要包括Axes外觀(facecolor)、邊框線(spines)、坐標軸(axis)、坐標軸名稱(axis label)、坐標軸刻度(tick)、坐標軸刻度標簽(tick label)、網格線(grid)、圖例(legend)、標題(title)等內容。

　　圖像層

　　圖像層指Axes內通過plot、scatter、bar、histogram、pie等函數根據數據繪制出的圖像

　　總結

　　Canvas(畫板)位于最底層，用戶一般接觸不到;

　　Figure(畫布)建立在Canvas之上;

　　Axes(繪圖區)建立在Figure之上;

　　坐標軸(axis)、圖例(legend)等輔助顯示層以及圖像層都是建立在Axes之上。

　　3.plt的基本用法

　　3.1 Figure對象

　　matplotlib的圖像都位于Figure對象中，我們可以調用plt.figure()來創建Figure對象。

　　fig = plt.figure()

　　figure有一個比較重要的參數figsize，它衡量圖片的大小和縱橫比(單位為inch)：

　　fig = plt.figure(figsize=(4,5))

　　比如，以上代碼代表建立一個寬度為4inch，高度為5inch的figure對象。

　　3.2 plot的使用

　　有了figure對象之后，就可以利用plot函數作圖了。注意不可以使用figure對象來調用plot，按照慣例我們使用plt.plot()來作圖，而圖像自動分配到上一個建立的figure中。

　　3.3 如何在同一個figure內部設置多個圖片

　　figure對象調用add_subplot函數來添加figure內部不同位置的圖片，add_subplot函數的3個參數分別為figure內部縱向和橫向的字圖片個數，以及當前創建的子圖片是第幾個，例如：無錫看婦科的醫院 http://www.ytsgfk120.com/

　　fig = plt.figure()

　　# add_subplot返回的是一個subplot對象

　　sp1 = fig.add_subplot(2,3,1)

　　sp2 = fig.add_subplot(2,3,2)

　　sp3 = fig.add_subplot(2,3,3)

　　sp4 = fig.add_subplot(2,3,4)

　　fig

　　如果要在subplot內部作圖，我們只需要用對應的subplot對象調用plot即可：

　　sp1.plot(np.random.randn(50), 'k--', color='r')

　　fig

　　3.4 如何調整subplot的間距

　　有時候各subplot的間距會過大或者過小，這時候與我們需要使用subplots_adjust函數來調整間距：

　　fig.tight_layout() # 調整整體空白

　　plt.subplots_adjust(wspace =0, hspace =0) # 調整子圖間距

　　plt.subplots_adjust(left=None, bottom=None, right=None, top=None,wspace=None,hspace=None)

　　參數詳解：

　　left = 0.125 # the left side of the subplots of the figure

　　right = 0.9 # the right side of the subplots of the figure

　　bottom = 0.1 # the bottom of the subplots of the figure

　　top = 0.9 # the top of the subplots of the figure

　　wspace = 0.2 # the amount of width reserved for blank space between subplots,

　　# expressed as a fraction of the average axis width

　　hspace = 0.2 # the amount of height reserved for white space between subplots,

　　# expressed as a fraction of the average axis height

　　# 調整fig內部的subplot長寬間距都為0.5

　　fig.subplots_adjust(wspace = 0.5, hspace = 0.5)

　　fig