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Como traçar um gráfico em Python

Python fornece uma das bibliotecas de plotagem mais populares chamada Matplotlib . É de código aberto e plataforma cruzada para criar gráficos 2D a partir de dados em array. Geralmente é usado para visualização de dados e representação por meio de diversos gráficos.

Matplotlib foi originalmente concebido por John D. Hunter em 2003. A versão recente do matplotlib é 2.2.0 lançada em janeiro de 2018.

Antes de começar a trabalhar com a biblioteca matplotlib, precisamos instalar em nosso ambiente Python.

Instalação do Matplotlib

Digite o seguinte comando em seu terminal e pressione Enter.

 pip install matplotlib 

O comando acima instalará a biblioteca matplotlib e seu pacote de dependência no sistema operacional Windows.

Conceito Básico de Matplotlib

Um gráfico contém as seguintes partes. Vamos entender essas partes.

substituir tudo java
Como traçar um gráfico em Python

Figura: É uma figura inteira que pode conter um ou mais eixos (parcelas). Podemos pensar em uma Figura como uma tela que contém tramas.

Eixos: Uma figura pode conter vários eixos. Consiste em dois ou três (no caso de 3D) objetos Axis. Cada eixo é composto por um título, um rótulo x e um rótulo y.

Eixo: Os eixos são o número de objetos semelhantes a linhas e responsáveis ​​​​por gerar os limites do gráfico.

q1 q2 q3 q4

Artista: Um artista é tudo o que vemos no gráfico, como objetos de texto, objetos Line2D e objetos de coleção. A maioria dos artistas está ligada aos eixos.

Introdução ao pyplot

O matplotlib fornece o pacote pyplot que é usado para traçar o gráfico de determinados dados. O matplotlib.pyplot é um conjunto de funções de estilo de comando que fazem o matplotlib funcionar como o MATLAB. O pacote pyplot contém muitas funções usadas para criar uma figura, criar uma área de plotagem em uma figura, decorar o gráfico com rótulos, traçar algumas linhas em uma área de plotagem, etc.

Podemos traçar um gráfico com pyplot rapidamente. Vamos dar uma olhada no exemplo a seguir.

Exemplo básico de plotagem de gráfico

Aqui está o exemplo básico de geração de um gráfico simples; o programa é o seguinte:

 from matplotlib import pyplot as plt #ploting our canvas plt.plot([1,2,3],[4,5,1]) #display the graph plt.show() 

Saída:

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Traçando diferentes tipos de gráficos

Podemos traçar os vários gráficos usando o módulo pyplot. Vamos entender os exemplos a seguir.

1. Gráfico de linha

O gráfico de linhas é usado para exibir as informações como uma série de linhas. É fácil traçar. Considere o seguinte exemplo.

Exemplo -

 from matplotlib import pyplot as plt x = [1,2,3] y = [10,11,12] plt.plot(x,y) plt.title('Line graph') plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show() 

Saída:

A linha pode ser modificada utilizando as diversas funções. Isso torna o gráfico mais atraente. Abaixo está o exemplo.

Exemplo -

 from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import style style.use('ggplot') x = [10, 12, 13] y = [8, 16, 6] x2 = [8, 15, 11] y2 = [6, 15, 7] plt.plot(x, y, 'b', label='line one', linewidth=5) plt.plot(x2, y2, 'r', label='line two', linewidth=5) plt.title('Epic Info') fig = plt.figure() plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show() 

2. Gráfico de barras

O gráfico de barras é um dos gráficos mais comuns e é utilizado para representar os dados associados às variáveis ​​​​categóricas. O bar() A função aceita três argumentos - variáveis ​​​​categóricas, valores e cor.

se mais, bash

Exemplo -

 from matplotlib import pyplot as plt Names = ['Arun','James','Ricky','Patrick'] Marks = [51,87,45,67] plt.bar(Names,Marks,color = 'blue') plt.title('Result') plt.xlabel('Names') plt.ylabel('Marks') plt.show() 

3. Gráfico de pizza

Um gráfico é um gráfico circular dividido em subparte ou segmento. É usado para representar os dados percentuais ou proporcionais em que cada fatia do bolo representa uma categoria específica. Vamos entender o exemplo abaixo.

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Exemplo -

 from matplotlib import pyplot as plt # Pie chart, where the slices will be ordered and plotted counter-clockwise: Aus_Players = 'Smith', 'Finch', 'Warner', 'Lumberchane' Runs = [42, 32, 18, 24] explode = (0.1, 0, 0, 0) # it 'explode' the 1st slice fig1, ax1 = plt.subplots() ax1.pie(Runs, explode=explode, labels=Aus_Players, autopct='%1.1f%%', shadow=True, startangle=90) ax1.axis('equal') # Equal aspect ratio ensures that pie is drawn as a circle. plt.show() 

Saída:

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4. Histograma

O histograma e o gráfico de barras são bastante semelhantes, mas há uma pequena diferença entre eles. Um histograma é usado para representar a distribuição e um gráfico de barras é usado para comparar as diferentes entidades. Um histograma é geralmente usado para representar graficamente a frequência de vários valores em comparação com um conjunto de intervalos de valores.

No exemplo a seguir, pegamos os dados dos diferentes percentuais de pontuação do aluno e traçamos o histograma em relação ao número de alunos. Vamos entender o exemplo a seguir.

Exemplo -

 from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import pyplot as plt percentage = [97,54,45,10, 20, 10, 30,97,50,71,40,49,40,74,95,80,65,82,70,65,55,70,75,60,52,44,43,42,45] number_of_student = [0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100] plt.hist(percentage, number_of_student, histtype='bar', rwidth=0.8) plt.xlabel('percentage') plt.ylabel('Number of people') plt.title('Histogram') plt.show() 

Saída:

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Vamos entender outro exemplo.

Exemplo - 2:

 from matplotlib import pyplot as plt # Importing Numpy Library import numpy as np plt.style.use('fivethirtyeight') mu = 50 sigma = 7 x = np.random.normal(mu, sigma, size=200) fig, ax = plt.subplots() ax.hist(x, 20) ax.set_title('Historgram') ax.set_xlabel('bin range') ax.set_ylabel('frequency') fig.tight_layout() plt.show() 

Saída:

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5. Gráfico de dispersão

O gráfico de dispersão é usado para comparar a variável em relação às outras variáveis. É definido como a forma como uma variável afetou a outra variável. Os dados são representados como uma coleção de pontos. Vamos entender o exemplo a seguir.

Exemplo -

java switch int
 from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib import style style.use('ggplot') x = [4,8,12] y = [19,11,7] x2 = [7,10,12] y2 = [8,18,24] plt.scatter(x, y) plt.scatter(x2, y2, color='g') plt.title('Epic Info') plt.ylabel('Y axis') plt.xlabel('X axis') plt.show() 

Saída:

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Exemplo - 2:

 import matplotlib.pyplot as plt a = [2, 2.5, 3, 3.5, 4.5, 4.7, 5.0] b = [7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5] a1 = [9, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 12] b1 = [3, 3.5, 4.7, 4, 4.5, 5, 5.2] plt.scatter(a, b, label='high income low saving', color='b') plt.scatter(a1, b1, label='low income high savings', color='g') plt.xlabel('saving*100') plt.ylabel('income*1000') plt.title('Scatter Plot') plt.legend() plt.show() 

Saída:

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Neste tutorial, discutimos todos os tipos básicos de gráfico usados ​​na visualização de dados. Para saber mais sobre gráfico, visite nosso tutorial matplotlib.