第2章 · 使用 Matplotlib 绘制简单图表

按照课件要求，本章需要熟练掌握 Matplotlib 基础绘图函数，能够根据数据特征选择合适的图表类型。

使用 pyplot 的 plot() 函数可以快速地绘制折线图。fmt 是一个字符串，用于定义图的基本属性——颜色（color）、点型（marker）、线型（linestyle），具体形式为 fmt = '[color][marker][line]'。plot() 会返回包含 Line2D 类对象（代表线条）的列表；绘制多条线条时，可以多次调用 plot()，也可以一次传入多组 (x, y)。

使用 pyplot 的 bar() 函数绘制柱形图或堆积柱形图。通过 bottom 参数传值可以控制柱形的 y 值，使后绘制的柱形位于先绘制的柱形上方（堆积）；通过 xerr / yerr 参数可为柱形添加误差棒。bar() 返回一个 BarContainer 类对象，可遍历获取每个柱形，也可访问 patches / errorbar 属性。

使用 pyplot 的 barh() 函数绘制条形图或堆积条形图。通过 left 参数传值控制条形的 x 值，使后绘制的条形位于先绘制的条形右方（堆积）；通过 xerr / yerr 参数为条形添加误差棒。barh() 同样返回 BarContainer 类对象。

使用 pyplot 的 stackplot() 函数绘制堆积面积图。labels 表示每个填充区域的标签；baseline 表示计算基线的方法，包括 zero、sym、wiggle 和 weighted_wiggle——其中 zero 表示恒定零基线（简单的叠加图），sym 表示对称于零基线，wiggle 表示最小化平方斜率之和。

使用 pyplot 的 hist() 函数绘制直方图。bins 表示矩形条的数量；histtype 表示直方图的类型（'bar'、'barstacked'、'step'、'stepfilled'，默认 'bar'）；density 表示是否将该直方图转为概率密度形式。

使用 pyplot 的 pie() 函数绘制饼图或圆环图。explode 表示各扇形离开圆心的距离；labels / autopct 表示扇形的标签 / 数值标记；pctdistance 表示数值标记距圆心的半径比例；startangle 表示起始角度；radius 表示扇形半径；wedgeprops 表示控制扇形属性的字典（如 width 可绘制圆环图）。

使用 pyplot 的 scatter() 函数绘制散点图或气泡图。s 表示点的大小（气泡图的关键，传入面积数组）；c 表示点的颜色；marker 表示点的形状；cmap 表示颜色映射表；linewidths / edgecolors 表示点的线条宽度 / 边缘颜色。

使用 pyplot 的 boxplot() 函数绘制箱形图。meanline 表示是否用横跨箱体的线条标出中位数；showcaps 表示是否显示箱体顶部和底部的横线；showbox / showfliers 表示是否显示箱体 / 异常值；labels 表示箱形图的标签；boxprops 表示控制箱体属性的字典。

使用 pyplot 的 polar() 函数绘制雷达图：theta 表示每个标记所在射线的角度，r 表示每个标记到圆心的距离。

使用 pyplot 的 errorbar() 函数绘制误差棒图。xerr / yerr 表示数据的误差范围；fmt 表示数据点的标记样式和连接线样式；ecolor 表示误差棒线条的颜色；capsize / capthick 表示误差棒边界横杠的大小 / 厚度。