plot函數用法詳解

一、基礎用法

plot函數是Python中一個非常常用的畫圖函數，通常用於繪製二維圖形。它的最基礎用法是傳入一個列表或數組，plot函數會自動將這些數據點連接起來繪製成一條折線圖。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y)
plt.show()

在這個例子里，我們使用numpy庫生成了100個在0到10之間均勻分佈的數據點作為x軸坐標，然後通過numpy庫的sin函數生成對應的y軸坐標。最後用plot函數將這些點連接成折線圖並展現。

二、自定義顏色、線型和點型

除了默認的藍色實線，plot函數還有很多自定義的參數可以使用。其中color、linestyle和marker分別控制線條的顏色、線型和點型。可以在函數調用時通過指定這些參數實現自定義。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, color='red', linestyle='--', marker='o')
plt.show()

在這個例子里，我們使用了紅色的虛線和圓形點。

三、設置坐標軸範圍和標籤

除了線條和點的自定義，plot函數還可以通過設置xlim、ylim和xlabel、ylabel等來控制坐標軸的範圍和標籤。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, color='red', linestyle='--', marker='o')
plt.xlim(0, 11)
plt.ylim(-1.5, 1.5)
plt.xlabel('X Axis')
plt.ylabel('Y Axis')
plt.show()

在這個例子里，我們限制了x軸範圍在0到11之間，y軸範圍在-1.5到1.5之間，並設置了x軸和y軸的標籤。

四、繪製多個圖形

plot函數可以同時展示多個圖形。只需要在調用函數時，將不同的數據和屬性傳入即可。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

plt.plot(x, y1, color='red', linestyle='--', marker='o')
plt.plot(x, y2, color='blue', linestyle='-.', marker='^')
plt.xlim(0, 11)
plt.ylim(-1.5, 1.5)
plt.xlabel('X Axis')
plt.ylabel('Y Axis')
plt.legend(['sin(x)', 'cos(x)'])
plt.show()

在這個例子里，我們同時繪製了sin(x)和cos(x)的圖像，並設置了圖例。

五、其他用法

除了以上常用的基礎用法之外，plot函數還有很多其他用法。比如繪製散點圖、直方圖、面積圖等等。還可以使用subplot函數創建子圖，使用plt.savefig函數保存圖像等等。更多plot函數的用法可以參考官方文檔。

以下是一個簡單的例子，展現如何繪製散點圖。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.random.randn(100)
y = np.random.randn(100)

plt.scatter(x, y)
plt.show()

在這個例子里，我們隨機生成了100個點作為x軸和y軸的坐標，並用scatter函數將它們繪製成散點圖。