Изучаем Python

В системе Windows сначала необходимо установить Visual Studio. Откройте страницу https://dev.windows.com/, щелкните на ссылке Скачать средства (Downloads) и найдите Visual Studio Community — бесплатный набор средств разработчика для Windows. Загрузите и запустите программу установки.

Затем вам понадобится программа установки для matplotlib. Обратитесь по адресу https://pypi.python.org/pypi/matplotlib/ и найдите файл с расширением .whl, соответствующий используемой версии Python. Например, если вы ­используете 32-разрядную версию Python 3.5, загрузите файл matplotlib-1.4.3-cp35-none-win32.whl.

Примечание

Если вы не нашли файл, соответствующий используемой версии Python, просмотрите возможные варианты по адресу http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#matplotlib. На этом сайте новые пакеты появляются немного ранее, чем на официальном сайте matplotlib.

Скопируйте файл .whl в каталог проекта, откройте окно командной строки и ­перейдите в каталог проекта. Используйте pip для установки matplotlib:

> cd python_work

python_work> python -m pip install --user matplotlib-1.4.3-cp35-none-win32.whl

Тестирование matplotlib

После того как необходимые пакеты будут установлены, протестируйте свою установку. Для этого откройте сеанс командной строки командой python или python3 и импортируйте matplotlib:

$ python3

>>> import matplotlib

>>>

Если на экране не появились сообщения об ошибках, значит, библиотека matplotlib установлена в вашей системе и вы можете переходить к следующему разделу.

Примечание

Если у вас возникнут проблемы с установкой, поищите информацию в приложении В. Если ничего не помогает, обратитесь за помощью. Скорее всего, опытный программист Python быстро найдет причины возникших проблем с минимумом информации от вас.

Галерея matplotlib

Чтобы получить представления о визуализациях, которые можно строить в matplotlib, посетите галерею на сайте http://matplotlib.org/. Щелкая на визуализации в галерее, вы сможете просмотреть код, использованный для ее построения.

Построение простого графика

Начнем с построения простого линейного графика с использованием matplotlib, а затем настроим его для более содержательной визуализации данных. В качестве данных для графика будет использоваться последовательность квадратов 1, 4, 9, 16 и 25.

Передайте matplotlib числа так, как показано ниже, а matplotlib сделает все остальное:

mpl_squares.py

import matplotlib.pyplot as plt

squares = [1, 4, 9, 16, 25]

plt.plot(squares)

plt.show()

Сначала импортируйте модуль pyplot с псевдонимом plt, чтобы вам не приходилось многократно вводить имя pyplot. (Это сокращение часто встречается в примерах на сайте, поэтому мы поступим так же.) Модуль pyplot содержит ряд функций для построения диаграмм и графиков.

Мы создаем список для хранения квадратов и передаем его функции plot(), которая пытается построить осмысленное графическое представление для заданных чисел. Вызов plt.show() открывает окно просмотра matplotlib и выводит график (рис. 15.1). В окне просмотра можно изменять масштаб и перемещаться по построенному графику, а кнопка с диском позволяет сохранить любое изображение по вашему выбору.

Рис. 15.1. Пример простейшего графика в matplotlib

Изменение типа надписей и толщины графика

Хотя из графика на рис. 15.1 видно, что числовая последовательность возрастает, текст надписей слишком мелкий, а линия слишком тонкая. К счастью, matplotlib позволяет настроить практически каждый аспект визуализации.

Мы используем эти возможности настройки для того, чтобы сделать график более выразительным:

mpl_squares.py

import matplotlib.pyplot as plt

squares = [1, 4, 9, 16, 25]

(1) plt.plot(squares, linewidth=5)

# Назначение заголовка диаграммы и меток осей.

(2)plt.title("Square Numbers", fontsize=24)

(3)plt.xlabel("Value", fontsize=14)

plt.ylabel("Square of Value", fontsize=14)

# Назначение размера шрифта делений на осях.

(4)plt.tick_params(axis='both', labelsize=14)

plt.show()

Параметр linewidth (1) управляет толщиной линии, которая строится вызовом plot(). Функция title() (2) назначает заголовок диаграммы. Параметры fontsize, неоднократно встречающиеся в коде, управляют размером текста диаграммы.

Функции xlabel() и ylabel() позволяют назначить метки (заголовки) каждой из осей (3), а функция tick_params() определяет оформление делений на осях (4). Аргументы, использованные в данном примере, относятся к делениям на ­обоих осях (axes='both') и устанавливают для меток делений размер шрифта 14 (labelsize=14).

Как видно из рис. 15.2, график выглядит гораздо лучше. Текст надписей стал крупнее, а линия графика — толще.

Рис. 15.2. График выглядит гораздо лучше

Корректировка графика