استفاده از Matplotlib در پایتون

در این پست وبلاگ، با کتابخانه‌ی Matplotlib در زبان برنامه‌نویسی پایتون آشنا خواهیم شد. Matplotlib یک کتابخانه‌ی قدرتمند و پرکاربرد برای تجسم داده‌ها و رسم نمودارها در پایتون است. این کتابخانه قابلیت‌های متعددی برای ساخت نمودارهای 2D و 3D، هیستوگرام‌ها، نمودارهای پراکندگی، نمودارهای روی نقشه، نمودارهای داده‌های زمانی و… را فراهم می‌کند.

برای شروع کار با Matplotlib در پایتون، ابتدا باید این کتابخانه را نصب کرد. بهترین روش برای نصب آن، استفاده از مدیر بسته‌های پایتون، pip، است. برای نصب این کتابخانه، کافیست دستور زیر را در ترمینال وارد کنید:

pip install matplotlib

پس از نصب کتابخانه، می‌توانید با فراخوانی آن در پروژه‌ی پایتون خود، از قابلیت‌های آن استفاده کنید.

ترسیم یک نمودار خطی با Matplotlib

یکی از مهمترین کاربردهای Matplotlib، ترسیم نمودارهای خطی است. برای ترسیم یک نمودار خطی با Matplotlib، ابتدا باید داده‌های مورد نظر خود را به صورت لیست‌های جداگانه وارد کنید. سپس با استفاده از دستور plot()، نمودار خطی را ترسیم کنید.

 

import matplotlib.pyplot as plt

# داده‌های مورد نظر
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

# ترسیم نمودار خطی
plt.plot(x, y)

# نام داده‌ها و نمودار را به نمودار اضافه کنید
plt.xlabel('Age')
plt.ylabel('Weight')
plt.title('Title')

# نمایش نمودار
plt.show()

خروجی کد:

ترسیم یک نمودار میله‌ای با Matplotlib

یکی دیگر از کاربردهای مهم Matplotlib، ترسیم نمودارهای میله‌ای است. نمودار میله‌ای یک نوع نمودار آماری است که برای نشان دادن داده‌های دسته‌ای استفاده می‌شود. این نمودار به صورت افقی یا عمودی می‌تواند رسم شود و نشان می‌دهد که هر دسته یک مقدار یا مجموعه‌ای از مقادیر دارد. Matplotlib یک کتابخانه‌ی قدرتمند برای رسم نمودارهای داده‌های دلخواه در Python است. برای رسم نمودار میله‌ای با استفاده از Matplotlib، کافی است این کتابخانه را با استفاده از دستور import فراخوانی کنیم و سپس داده‌های مورد نظر را به آن ارسال کنیم. برای رسم نمودار میله‌ای در Python با استفاده از کتابخانه‌ی Matplotlib، ابتدا باید داده‌های مورد نظر را به صورت لیست یا آرایه در نظر گرفت. سپس با استفاده از دستورات Matplotlib، نمودار میله‌ای مورد نظر را رسم می‌کنیم.

کد زیر یک نمونه ساده برای رسم یک نمودار میله‌ای با استفاده از کتابخانه‌ی Matplotlib در Python است:

 

import matplotlib.pyplot as plt

# داده‌های مورد نیاز
days = ['Monday','Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday','Saturday', 'Sunday']
visits = [1500, 2800, 3200, 2000, 2100, 2800, 1900]

# رسم نمودار میله‌ای
plt.bar(days, visits)

# تنظیمات نمودار
plt.title('Visits during the week')
plt.xlabel('Number of Visits')
plt.ylabel('Days of the week')

# نمایش نمودار
plt.show()

خروجی کد:

 

ترسیم یک نمودار Scatter plot با Matplotlib

یکی از نوع پرکاربرد نمودارها در کتابخانه‌ی Matplotlib نمودار پراکنش یا scatter plot است که برای نمایش رابطه‌ی بین دو متغیر مختلف استفاده می‌شود. برای رسم یک scatter plot در Matplotlib، ابتدا باید داده‌های مورد نظر را به کمک متد scatter() و یا plot() بر روی نمودار قرار دهید.

برای نمونه، برای رسم یک scatter plot از داده‌های دو متغیر مختلف، می‌توانید از کد زیر استفاده کنید:

 

import matplotlib.pyplot as plt

# داده‌های متغیر x
x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# داده‌های متغیر y
y = [3, 5, 6, 8, 7, 9, 12, 10, 11, 13]

# رسم scatter plot با استفاده از متد scatter()
plt.scatter(x, y)

# نام‌گذاری محور x و y
plt.xlabel('variable X')
plt.ylabel('variable Y')

# نمایش نمودار
plt.show()

خروجی کد: