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Python科学绘图

  • 2019年 10月30日

Matplotlib主页 Overview — Matplotlib 3.2.1 documentation

1. 读取文件

1. 直接使用for循环和列表读取数据

2. python数据分析工具pandas

pandas包中的read_table 与R语言中的read.table()有点类似。

pandas.read_table(filepath_or_buffer,sep='\t',delimiter=None,
                  header='infer',names=None,index_col=None,usecols=None,squeeze=False,
                  prefix=None,mangle_dupe_cols=True,dtype=None,engine=None,converters=None,
                  true_values=None,false_values=None,skipinitialspace=False,skiprows=None,
                  nrows=None,na_values=None,keep_default_na=True,na_filter=True,verbose=False,
                  skip_blank_lines=True,parse_dates=False,infer_datetime_format=False,
                  keep_date_col=False,date_parser=None,dayfirst=False,iterator=False,
                  chunksize=None,compression='infer',thousands=None,decimal=b'.',lineterminator=None,
                  quotechar='"',quoting=0,escapechar=None,comment=None,encoding=None,dialect=None,
                  tupleize_cols=None,error_bad_lines=True,warn_bad_lines=True,skipfooter=0,
                  doublequote=True,delim_whitespace=False,low_memory=True,memory_map=False,
                  float_precision=None)

其中，三个选项比较常用

  • filepath_or_buffer 第一个参数,把文件地址传入即可;
  • engine=’python’ 默认是c引擎解析,如果使用python引擎,可以解析更丰富的内容;
  • header=’infer’ 默认会自动推断数据文件头,如果设置为None则无文件头,为1则第一行是文件头;
  • sep=’\t’ 默认是由tab分割的数据,如果是其他可以另改,比如’,’
  • delim_whiteshape=True 如果数据的间隔是多个空格，sep=’ ‘就会产生错误，读出的数据里有Nan，Specifies whether or not whitespace (e.g. ‘ ‘ or ‘ ‘) will be used as the sep. Equivalent to setting sep=’\s+’.

read_table 返回一个DataFrame类型

import pandas as pd
dat = pd.read_table(filepath_or_buffer, sep='\s+')

然后可以对DataFrame进行操作

有些数据文件的第一行是列名，DataFrame可以直接指定列名来提取数据。 读取文本文件时不用header和names指定表头时，默认第一行为表头。

对于没有表头的数据列，可以为DataFrame手动指定，

Names=['N1','N2','N3','N4']
dat.columns=Names   # 当然此处Names的元素个数要与dat的列数相同。

也可以使用header=None来指定不要表头，再根据行列的定位来提取一列或者多列

dat.iloc[1:10, [2]] # 选取dat的第1到10行，第2列的全部数据
dat.iloc[1:　, [2]] # 选取dat的第一列的全部数据

当使用header=None时，程序自动将各列的列名设置为０,1,2,3,…

  • read_csv 从文件，url，文件型对象中加载带分隔符的数据。默认分隔符为逗号
  • read_table 从文件，url，文件型对象中加载带分隔符的数据。默认分隔符为制表符（“\t”）
  • read_fwf 读取定宽列格式数据（也就是没有分隔符）
  • read_cliboard 读取剪切板中的数据，可以看做read_table的剪切板。在将网页转换为表格时很有用

一般来说通过上述两种方法即可获得所需要的数据列，然后可以使用matplotlib来进行绘图

2. 绘图

import matplotlib.pyplot as plt # 约定俗成的写法plt

2.1 简单绘图

同时显示多个图形窗口

plt.figure()

##　参考连接

Matplotlib包

plt.plot()绘制坐标图；

plt.boxplot()箱形图；

plt.bar()条形图；

plt.barh()横向条形图；

plt.polar()极坐标图；

plt.pie()饼图；

plt.psd()功率谱密度图；

plt.specgram()谱图；

plt.cohere() X-Y的相关性函数图；

plt.xcorr() X-Y的互相关性图

Plot the cross correlation between x and y. https://matplotlib.org/api/pyplot_api.html#matplotlib.pyplot.xcorr

plt.scatter()散点图；

plt.step()步阶图；

plt.hist()直方图；

plt.contour()等值图；

plt.vlines()垂直图；

plt.stem()柴火图；

plt.plot_date()数据日期；

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