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Matplotlib è uno dei pacchetti Python più popolari per la visualizzazione dei dati. È una libreria multipiattaforma che crea grafici 2D basati sui dati degli array. Fornisce un'API orientata agli oggetti che aiuta a integrare disegni in applicazioni utilizzando pacchetti GUI Python (come PyQt, WxPython e Tkinter). Può anche essere utilizzato in shell Python e IPython, in Jupyter notebook e in server Web applicativi.
Questa guida è progettata specificamente per coloro che desiderano ottenere conoscenze di base sulla visualizzazione dei dati.
Matplotlib è scritto in Python e utilizza l'estensione di matematica numerica di Python, NumPy. Supponiamo che i lettori di questa guida abbiano una conoscenza di base di Python.
Le spiegazioni, gli esempi e il codice di questa guida sono solo una sintesi basata sulla comprensione dell'autore. Poiché il livello e le capacità dell'autore sono limitati, non possiamo garantire che tutti gli articoli e gli esempi siano accurati e privi di errori. Tuttavia, se riscontri qualsiasi errore o problema, ti preghiamo di farcelo sapere in modo che possiamo correggerlo tempestivamente per facilitare la lettura dei lettori successivi.
Il contenuto principale di questa guida è come segue -
Introduzione Matplotlib - Matplotlib è uno dei pacchetti Python più popolari per la visualizzazione dei dati. È una libreria multipiattaforma che crea grafici 2D basati su array di dati.Ambiente di sviluppo Matplotlib - Matplotlib e i suoi pacchetti dipendenti sono forniti come pacchetti wheel nel repository dei pacchetti Python standard e possono essere installati su Windows, Linux e MacOS utilizzando il gestore di pacchetti pip.Strumenti di sviluppo Matplotlib Anaconda - Anaconda è una versione gratuita e open source di Python e R per la gestione dei dati a grande scala, l'analisi predittiva e i calcoli scientifici.Notebook Jupyter Matplotlib - Jupyter è un acronimo informale che significa Julia, Python e R. Questi linguaggi di programmazione sono i primi linguaggi di programmazione obiettivo dell'applicazione Jupyter, ma ora la tecnologia Jupyter supporta anche molte altre lingue.API Pyplot Matplotlib - matplotlib.pyplot è una raccolta di funzioni a stile di comando che rendono Matplotlib funzionare come MATLAB. Ogni funzione di Pyplot apportano alcune modifiche al grafico.Disegno semplice Matplotlib - Visualizzare un grafico a linee angolari semplice in Matplotlib, con valori di sinusoide in radianti.Modulo pylab Matplotlib - PyLab è un modulo molto conveniente che permette di importare in un unico namespace matplotlib.pyplot (per il disegno) e NumPy (per la matematica e l'uso di array).Interfaccia orientata agli oggetti Matplotlib - Nel contesto dell'interfaccia orientata agli oggetti, Pyplot viene utilizzato solo per alcune funzionalità, come la creazione di grafici, la creazione esplicita e il tracciamento di oggetti grafici e axis. A questo livello, l'utente crea grafici tramite Pyplot, attraverso i quali è possibile creare uno o più oggetti axis.Classe Figure Matplotlib - Il modulo matplotlib.figure contiene la classe Figure. È il contenitore di livello superiore per tutti gli elementi di plot.Classe Axes Matplotlib - L'oggetto Axes è una regione di immagine con uno spazio dati. Un grafico può contenere molti assi, ma un oggetto Axes può essere presente solo in un singolo grafico. Gli assi contengono due (o tre in caso di 3D) oggetti Axis.Multiplot Matplotlib - In questa sezione impareremo come creare più subplot sulla stessa superficie di disegno.
La funzione subplot() restituisce un oggetto axes per la posizione di griglia data.Funzione subplots() Matplotlib - L'API di pyplot di Matplotlib offre una funzione conveniente chiamata subplots(), che agisce come wrapper di utilità e aiuta a creare la layout comune dei subplot in una singola chiamata, inclusi gli oggetti grafici chiusi.Funzione subplot2grid() Matplotlib - La funzione subplot2grid() dell'oggetto Matplotlib crea oggetti asse in posizioni specifiche della griglia, offrendo maggiore flessibilità. Permette anche agli oggetti asse di coprire più righe o colonne.Griglia Matplotlib - La funzione grid() dell'oggetto axes imposta la visibilità della griglia del grafico su on o off. È anche possibile visualizzare le griglie principali/secondarie (o entrambe).Formattazione asse Matplotlib - La proporzionalità dell'asse deve essere impostata su logaritmica (log) invece che proporzionale normale. Questo è chiamato scala logaritmica. In Matplotlib, è possibile impostare l'attributo xscale o vscale dell'oggetto axes su log.Impostazione limiti Matplotlib - Matplotlib raggiunge automaticamente i valori minimi e massimi dei variabili da visualizzare lungo l'asse x, y (e nel caso dei grafici 3D, l'asse z). Tuttavia, è possibile impostare esplicitamente i limiti utilizzando le funzioni set-xlim() e set-ylim().Impostazione scala e etichette di scala Matplotlib - La scala rappresenta i segni dei punti di dati sull'asse. Finora, Matplotlib ha automaticamente gestito il compito di intervallo dei punti sugli assi nei nostri precedenti esempi.Asse doppie Matplotlib - Quando si disegna una curva con unità diverse, Matplotlib supporta questa funzionalità attraverso le funzioni twinx() e twiny().Barre Matplotlib - La grafica a barre o a righello è un tipo di grafico o grafica che mostra dati categorizzati con barre rettangolari, l'altezza o la lunghezza delle quali è proporzionale al valore che rappresentano. Le barre possono essere disegnate verticalmente o orizzontalmente.Istogramma Matplotlib - La grafica a histogramma è una rappresentazione precisa della distribuzione dei dati numerici. È una stima della distribuzione di probabilità di una variabile continua e rappresenta una grafica a barre.Pizza Matplotlib - Il grafico a torta può visualizzare solo una serie di dati. Nel grafico a torta, la dimensione degli elementi (chiamati spicchi) è proporzionale alla somma degli elementi. I punti di dati nel grafico a torta sono visualizzati come percentuale del grafico a torta totale.Scatter Matplotlib - La grafica a dispersione viene utilizzata per tracciare punti di dati su assi orizzontali e verticali per cercare di mostrare l'estensione dell'influenza di una variabile sull'altra. Ogni riga della tabella dei dati è rappresentata da un marchio che si trova in una posizione dipendente dal valore del suo colonna impostato sugli assi X e Y.Contorno Matplotlib - La grafica di contorno (a volte chiamata "grafica orizzontale") è un metodo per visualizzare superfici tridimensionali su un piano bidimensionale. Disegna due variabili predittive su l'asse y (X Y) e la variabile di risposta del contorno sull'asse z. Questi contorni sono a volte chiamati sezioni z o valori di risposta costanti.Dardi bidimensionali Matplotlib - La grafica ad arco mostra i vettori di velocità come frecce, con i componenti (u, v) al punto (x, y).Bande di box Matplotlib - La grafica a casella, anche nota come grafica a coda, mostra un riassunto di un insieme di dati che include il minimo, il primo quartile, la mediana, il terzo quartile e il massimo. Nella grafica a casella, si tracciano i riquadri da primo a terzo quartile. La linea verticale attraversa il riquadro centrale. Le code vanno da ogni quartile al minimo o al massimo.Violino Matplotlib - La grafica di violino è simile alla grafica a casella, eccetto che mostra anche la densità di probabilità dei valori diversi. Queste grafiche includono il segno della mediana dei dati e il riquadro che rappresenta l'intervallo dei quartili, come nella grafica a casella standard.Disegno 3D Matplotlib - Originariamente progettato per considerare solo il disegno bidimensionale, Matplotlib ha costruito alcune utilità di disegno tridimensionale sui display bidimensionali in seguito, per fornire un set di strumenti di visualizzazione di dati tridimensionali.
28.Contorno 3D Matplotlib - La funzione ax.contour3D() crea un grafico di contouri tridimensionale. Richiede che tutti i dati di input siano in forma di griglia bidimensionale regolare e che i dati Z siano valutati in ogni punto.Wireframe 3D Matplotlib - I grafici a wireframe proiettano una griglia di valori su una superficie tridimensionale specificata e rendono molto facile la visualizzazione della forma tridimensionale ottenuta.Sfera 3D Matplotlib - Le curve di superficie mostrano la relazione funzionale tra la variabile dipendente (Y) e due variabili indipendenti (X e Z). Questo grafico è un grafico di contouri associato. Le curve di superficie sono simili ai grafici a wireframe, ma ogni faccia della wireframe è un poligono riempito.Testo Matplotlib - Matplotlib offre un ampio supporto per il testo, inclusa la supporta per espressioni matematiche, il supporto per l'output raster e vettoriale TrueType, il supporto per la riga di testo separata da un segnaposto di nuova linea con rotazione arbitraria e il supporto unicode.Espressioni matematiche Matplotlib - Metti il subset di markup TeX di qualsiasi stringa di testo Matplotlib tra un paio di dollari ($)Matplotlib utilizza immagini - Il modulo immagini del pacchetto Matplotlib fornisce le funzionalità necessarie per caricare, ridimensionare e visualizzare immagini, la libreria Pillow supporta il caricamento dei dati delle immagini. Matplotlib supporta solo immagini PNG.Trasformazioni Matplotlib - Il pacchetto matplotlib è costruito su un framework di trasformazione, che permette di muoversi facilmente tra i sistemi di coordinate. Può utilizzare quattro sistemi di coordinate.
Matplotlib è uno dei pacchetti Python più popolari per la visualizzazione dei dati. È una libreria cross-platform utilizzata per creare grafici 2D basati sui dati degli array. Matplotlib è scritto in Python e utilizza l'estensione di matematica numerica NumPy di Python. Fornisce un'API orientata agli oggetti che aiuta a integrare disegni in applicazioni utilizzando pacchetti GUI Python (come PyQt, WxPython o Tkinter). Può anche essere utilizzato in shell Python e IPython, in notebook Jupyter e nei server di applicazioni web.
Matplotlib ha un'interfaccia procedurale chiamata Pylab, il cui design è simile a MATLAB, un linguaggio di programmazione proprietario sviluppato da MathWorks. Matplotlib eNumPyPuò essere considerato un equivalente open source di MATLAB.
Matplotlib è stato originariamente scritto da John D. Hunter nel 2003. La versione stabile attuale è la 2.2.0, pubblicata nel gennaio 2018.