Python畫雙摺線圖的實現方法

如果你需要將兩個對象的變化趨勢對比，並且表達出它們的關聯或者差異，雙摺線圖是一種非常好的可視化方式。本文將以Python實現雙摺線圖為中心，從多個方面為大家詳細闡述。

一、matplotlib庫的介紹

要在Python中繪製雙摺線圖，最常用和最受歡迎的庫是matplotlib。matplotlib 是一個 Python 的數據可視化庫。它能將數據圖形化，提供多種輸出格式，支持多種操作系統，並且易於使用。使用matplotlib庫可以幫助你向你的數據添加更多維度，方便他人閱讀解釋數據的趨勢，從而做出更明智的決策。

二、繪製基礎雙摺線圖

下面的示例代碼展示了如何使用matplotlib庫在一個基礎雙摺線圖上加上數據。

import matplotlib.pyplot as plt

# 設置x軸和y軸的數據
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [0.5, 0.6, 0.8, 0.7, 0.9]
y2 = [0.4, 0.7, 0.9, 0.6, 0.8]

# 繪製基礎折線圖
plt.plot(x, y1, label='Line 1', linewidth=3, color='green', linestyle='--')
plt.plot(x, y2, label='Line 2', linewidth=3, color='blue', linestyle='-.') 

# 設置圖像標籤
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Double Line Graph')

# 設置圖例, legend函數中的loc參數指定了圖例的位置
plt.legend(loc="upper right")

# 顯示圖像
plt.show()

在上述示例代碼中，首先導入matplotlib庫，然後定義了x軸和y軸的數據。我們使用plt.plot函數繪製了兩個折線，它們分別對應數據y1和y2，兩條線分別用綠色虛線和藍色虛點線標識出來。xlabel函數和ylabel函數用來標識x軸和y軸的含義，而title函數用來添加標題。legend函數用來在圖表中加入圖例來標識兩個數據線，最終使用plt.show函數將圖像顯示出來。

三、繪製數據點和折線

接下來我們將給大家介紹如何使用Python代碼在折線圖中加入數據點和折線。

import matplotlib.pyplot as plt

# 設置x軸和y軸的數據
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [0.5, 0.6, 0.8, 0.7, 0.9]
y2 = [0.4, 0.7, 0.9, 0.6, 0.8]

# 繪製基礎折線圖及數據點
plt.plot(x, y1, label='Line 1', linewidth=3, color='green', linestyle='--', marker='o', markersize=10)
plt.plot(x, y2, label='Line 2', linewidth=3, color='blue', linestyle='-.', marker='s', markersize=10) 

# 設置圖像標籤
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Double Line Graph')

# 設置圖例, legend函數中的loc參數指定了圖例的位置
plt.legend(loc="upper right")

# 顯示圖像
plt.show()

在這個例子中，我們使用標記（marker），用來突出更多的數據點。用標記小圓圈代表 Line1 ,⩰型標註代表 Line2。markersize參數調整標記的大小。除此之外，其餘部分與上一個示例類似。

四、添加網格線

在做數據分析時，有時候需要一些額外的信息來突出顯示數據，例如繪製網格，這樣可以使折線圖看起來更加規整清晰。

import matplotlib.pyplot as plt

# 設置x軸和y軸的數據
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [0.5, 0.6, 0.8, 0.7, 0.9]
y2 = [0.4, 0.7, 0.9, 0.6, 0.8]

# 繪製基礎折線圖及數據點
plt.plot(x, y1, label='Line 1', linewidth=3, color='green', linestyle='--', marker='o', markersize=10)
plt.plot(x, y2, label='Line 2', linewidth=3, color='blue', linestyle='-.', marker='s', markersize=10) 

# 設置網格line_style='-', color='gray', linewidth=0.5
plt.grid(axis='y', alpha=0.75, linestyle='--', color='gray', linewidth=0.5)

# 設置圖像標籤
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Double Line Graph')

# 設置圖例legend函數中的loc參數指定了圖例的位置
plt.legend(loc="upper right")

# 顯示圖像
plt.show()

在上述示例代碼中，添加了一個網格，這樣可以很好的突出數據軸線的數值。

五、添加填充區域

雙摺線圖中的填充區域通常用來強調兩個變量之間的差異或關聯性，在matplotlib庫中可以很容易地實現這一點。

import matplotlib.pyplot as plt

# 設置x軸和y軸的數據
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [0.5, 0.6, 0.8, 0.7, 0.9]
y2 = [0.4, 0.7, 0.9, 0.6, 0.8]

# 繪製基礎折線圖及數據點
plt.plot(x, y1, label='Line 1', linewidth=3, color='green', linestyle='--')
plt.plot(x, y2, label='Line 2', linewidth=3, color='blue', linestyle='-.') 

# 添加填充區域
plt.fill_between(x, y1, y2, alpha=.25)

# 設置圖像標籤
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Double Line Graph')

# 設置圖例legend函數中的loc參數指定了圖例的位置
plt.legend(loc="upper right")

# 顯示圖像
plt.show()

在上述示例代碼中，我們使用兩個顏色不同的折線y1和y2，並使用plt.fill_between(x, y1, y2, alpha=.25)函數將兩條線之間的區域填充起來。此外，除了添加填充區域之外，其他的代碼與前一個示例相似。

六、總結

本文為大家詳細介紹了使用Python繪製雙摺線圖的實現方法。我們從多個方面闡述了Python繪製雙摺線圖的方法，包括繪製基礎雙摺線圖、繪製數據點和折線、添加網格線、添加填充區域。這些技巧將幫助你更好地解釋數據的趨勢，以便做出更明智的決策。