使用matplotlib制作图表

制作简单的折线图

import matplotlib.pyplot as plt

input_values = [1,2,3,4,5]
squares = [1,4,9,16,25]
plt.plot(input_values,squares,linewidth=5)
#设置图表标题，并给坐标轴加上标签
plt.title("Square Number",fontsize=24)
plt.xlabel("Value",fontsize=14)
plt.ylabel("Square of Value",fontsize=14)

#设置刻度标记的字体大小
plt.tick_params(axis='both',labelsize=14)

plt.show()

使用scatter()绘制散点图

import matplotlib.pyplot as plt


x_values = list(range(1,101))
y_values = [x**2 for x in x_values]
plt.scatter(x_values,y_values,c='red',edgecolor='none',s=4) #edgecolor删除数据点黑色轮廓


#设置图表标题并给坐标轴加上标签
plt.title("Square Number",fontsize=24)
plt.xlabel("Value",fontsize=14)
plt.ylabel("Square of Value",fontsize=14)
#设置刻度标记的大小
plt.tick_params(axis='both',which='major',labelsize=14)
plt.axis([0,110,0,12100])
plt.show()

可以使用RGB颜色模式自定义颜色。要指定自定义颜色，可传递参数c ，并将其设置为一个元组，其中包含三个0~1之间的小数值，它们分别表示红色、绿色和蓝色分量。值越接近0，指定的颜色越深，值越接近1，指定的颜色越浅。

plt.scatter(x_values, y_values, c=(0, 0, 0.8), edgecolor='none', s=40)

plt.scatter(x_values, y_values, c=y_values, cmap=plt.cm.Blues,edgecolor='none', s=40)

plt.savefig('squares_plot.png', bbox_inches='tight')

随机漫步

每次行走都完全是随机的，没有明确的方向，结果是由一系列随机决策决定的

random_walk.py

from random import choice

class RandomWalk():
	"""一个生成随机漫步数据的类"""
	def __init__(self,num_points = 5000):
		"""初始化随机漫步的属性"""
		self.num_points = num_points
		
		#所有随机漫步都始于(0,0)
		self.x_values = [0]
		self.y_values = [0]

	def fill_walk(self):
		"""计算随机漫步包含的所有点"""
		#不断漫步，直到列表达到指定的长度
		while len(self.x_values) < self.num_points:
			#决定前进方向以及沿这个方向前进的距离
			x_step = self.get_step()
			y_step = self.get_step()
			#拒绝原地踏步
			if x_step == 0 and y_step == 0:
				continue
			
			#计算下一个点的x和y的值
			next_x = self.x_values[-1]+x_step
			next_y = self.y_values[-1]+y_step
			
			self.x_values.append(next_x)
			self.y_values.append(next_y)

	def get_step(self):
		self.direction = choice([1,-1])
		self.distance = choice([0,1,2,3,4])
		self.step = self.direction * self.distance
		return self.step

rw_visual.py

import matplotlib.pyplot as plt
from random_walk import RandomWalk
#只要程序处于活动状态，就不断地模拟随机漫步
while True:
	#创建一个RandomWalk实例，并将其包含的点都绘制出来
	rw = RandomWalk()
	rw.fill_walk()
	plt.scatter(rw.x_values,rw.y_values,s=5)
	plt.show()
	keep_running =input("Make another walk?(y/n):")
	if keep_running == 'n':
		break

给点着色、绘制起点终点

我们将使用颜色映射来指出漫步中各点的先后顺序，并删除每个点的黑色轮廓，让它们的颜色更明显。为根据漫步中各点的先后顺序进行着色，我们传递参数c ，并将其设置为一个列表，其中包含各点的先后顺序。由于这些点是按顺序绘制的，因此给参数c指定的列表只需包含数字1~5000

import matplotlib.pyplot as plt
from random_walk import RandomWalk

while True:
	#创建一个RandomWalk实例，并将其包含的点都绘制出来
	rw = RandomWalk()
	rw.fill_walk()
	point_numbers =list(range(rw.num_points))
	plt.scatter(rw.x_values,rw.y_values,c=point_numbers,cmap=plt.cm.Blues,edgecolor='none',s=5)#给点着色
	#突出起点和重点
	plt.scatter(0,0,c='green',edgecolors='none',s=100)
	plt.scatter(rw.x_values[-1],rw.y_values[-1],c='red',edgecolors='none',s=100)
	plt.show()
	
	keep_running =input("Make another walk?(y/n):")
	if keep_running == 'n':
		break