python数据可视化之 Matplotlib

　　可视化是在整个数据挖掘的关键辅助工具，可以清晰的理解数据，从而调整我们的分析方法。

　　1. Matplotlib 基本概念

　　Matplotlib是python的一个数据可视化工具库，专门用于开发2D图表(包括3D图表)， 操作简单。

　　2. Matplotlib三层结构

　　容器层

　　容器层由Canvas、Figure、Axes三部分组成。

　　Canvas位于最底层的系统层，充当画板，即放置Figure的工具。

　　Figure是Canvas上方的第一层，也是需要用户来操作的应用层的第一层，在绘图的过程中充当画布的角色。

　　Axes是应用层的第二层，在绘图的过程中相当于画布上的绘图区的角色。

　　Figure:指整个图形(可以通过plt.figure()设置画布的大小和分辨率等)

　　Axes(坐标系):数据的绘图区域

　　Axis(坐标轴)：坐标系中的一条轴，包含大小限制、刻度和刻度标签

　　特点为：

　　一个figure(画布)可以包含多个axes(坐标系/绘图区)，但是一个axes只能属于一个figure。

　　一个axes(坐标系/绘图区)可以包含多个axis(坐标轴)，包含两个即为2d坐标系，3个即为3d坐标

　　辅助显示层

　　辅助显示层为Axes(绘图区)内的除了根据数据绘制出的图像以外的内容，主要包括Axes外观(facecolor)、边框线(spines)、坐标轴(axis)、坐标轴名称(axis label)、坐标轴刻度(tick)、坐标轴刻度标签(tick label)、网格线(grid)、图例(legend)、标题(title)等内容。

　　图像层

　　图像层指Axes内通过plot、scatter、bar、histogram、pie等函数根据数据绘制出的图像

　　总结

　　Canvas(画板)位于最底层，用户一般接触不到;

　　Figure(画布)建立在Canvas之上;

　　Axes(绘图区)建立在Figure之上;

　　坐标轴(axis)、图例(legend)等辅助显示层以及图像层都是建立在Axes之上。

　　3.plt的基本用法

　　3.1 Figure对象

　　matplotlib的图像都位于Figure对象中，我们可以调用plt.figure()来创建Figure对象。

　　fig = plt.figure()

　　figure有一个比较重要的参数figsize，它衡量图片的大小和纵横比(单位为inch)：

　　fig = plt.figure(figsize=(4,5))

　　比如，以上代码代表建立一个宽度为4inch，高度为5inch的figure对象。

　　3.2 plot的使用

　　有了figure对象之后，就可以利用plot函数作图了。注意不可以使用figure对象来调用plot，按照惯例我们使用plt.plot()来作图，而图像自动分配到上一个建立的figure中。

　　3.3 如何在同一个figure内部设置多个图片

　　figure对象调用add_subplot函数来添加figure内部不同位置的图片，add_subplot函数的3个参数分别为figure内部纵向和横向的字图片个数，以及当前创建的子图片是第几个，例如：无锡看妇科的医院 http://www.ytsgfk120.com/

　　fig = plt.figure()

　　# add_subplot返回的是一个subplot对象

　　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内部作图，我们只需要用对应的subplot对象调用plot即可：

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

　　fig

　　3.4 如何调整subplot的间距

　　有时候各subplot的间距会过大或者过小，这时候与我们需要使用subplots_adjust函数来调整间距：

　　fig.tight_layout() # 调整整体空白

　　plt.subplots_adjust(wspace =0, hspace =0) # 调整子图间距

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

　　参数详解：

　　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

　　# 调整fig内部的subplot长宽间距都为0.5

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

　　fig