matplotlib

Matplotlib是Python语言及其数值计算库NumPy的绘图（英语：Plotter）库。它提供了一个面向对象的API，可以将绘图嵌入到使用通用GUI工具包（如Tkinter、wxPython、Qt或GTK）的程序中。它还有一个基于状态机（就像OpenGL）的过程式编程“pylab”接口，其设计与MATLAB非常类似，但由於命名空間的問題，因此建議改用matplotlib.pyplot取代。^[4]SciPy使用matplotlib进行图形绘制。

matplotlib

Screenshot of matplotlib plots and code
原作者	John D. Hunter（英语：John D. Hunter）
開發者	Michael Droettboom, et al.
首次发布	2003年，​20年前​（2003）^[1]
当前版本	3.8.2 (2023年11月17日；穩定版本)^[2]
源代码库	github.com/matplotlib/matplotlib
编程语言	Python
引擎	Cairo
操作系统	跨平臺
类型	绘图（英语：List of information graphics software）
许可协议	matplotlib license
网站	matplotlib.org

Matplotlib最初由John D. Hunter（英语：John D. Hunter）撰写，从此它拥有一个活跃的开发社区^[5]，并根据BSD许可证发布。 在John D. Hunter于2012年8月去世前不久，Michael Droettboom被提名为matplotlib的主要开发者^[6]，随后，Thomas Caswell也加入了他的行列。^[7][8]Matplotlib是一个由NumFOCUS财政资助的项目。^[9]

Matplotlib 2.0.x支持Python 2.7到3.10版本。Matplotlib 1.2是第一个支持Python 3.x的版本。Matplotlib 1.4是最后一个支持Python 2.6的版本。^[10]Matplotlib已签署Python 3声明，承诺在2020年后不再支持Python 2。^[11]

与MATLAB的比较

Pyplot是matplotlib的一个模块，它提供了一个类似MATLAB的接口。 ^[12]Matplotlib被设计成与MATLAB一样可用，能够使用Python，并且具有自由开源的优点。

与 Gnuplot的比较

gnuplot和matplotlib都是成熟的开源项目。 它们都可以产生多种不同绘图类型。 虽然很难指定一种某人能做而他人不能做的图形类型，但它们仍然具有不同的优点和缺点：

	优点	缺点
Matplotlib	带有内置代码的默认绘图样式 与Python的深度集成 Matlab风格的编程接口（对一些人来说是优点，但对于其他人来说可能是缺点）。 图形绘制相较Gnuplot更加美观	高度依赖其他包，如Numpy。 只适用于Python：很难/不可能在Python以外的语言中使用。 （但可以从Julia通过PyPlot软件包使用）
Gnuplot	跨语言解决方案：可以用作通过管道或文件以不同语言编写的应用程序（例如GNU Octave，Maxima，JavaGnuplotHybrid）中的绘图引擎。 独立程序：没有外部依赖。 处理大型数据集时非常快。 更容易操纵绘图细节	旧的默认绘图样式：通常需要小的调整以产生有吸引力的图。 在开发中活跃成员的数量较少（与Matplotlib相比）。

例子

 曲线图

 

>>> import matplotlib.pyplot as plt >>> import numpy as np >>> a = np.linspace(0,10,100) >>> b = np.exp(-a) >>> plt.plot(a,b) >>> plt.show() 

直方图

 

>>> import matplotlib.pyplot as plt >>> from numpy.random import normal,rand >>> x = normal(size=200) >>> plt.hist(x,bins=30) >>> plt.show() 

散点图

 

>>> import matplotlib.pyplot as plt >>> from numpy.random import rand >>> a = rand(100) >>> b = rand(100) >>> plt.scatter(a,b) >>> plt.show() 

3D 图

 

>>> from matplotlib import cm >>> from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D >>> import matplotlib.pyplot as plt >>> import numpy as np >>> fig = plt.figure() >>> # ax = fig.gca(projection='3d') (Old) >>> ax = fig.add_subplot(projection='3d') >>> X = np.arange(-5, 5, 0.25) >>> Y = np.arange(-5, 5, 0.25) >>> X, Y = np.meshgrid(X, Y) >>> R = np.sqrt(X**2 + Y**2) >>> Z = np.sin(R) >>> surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, cmap=cm.coolwarm) >>> plt.show() 

更多例子

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  Image plot

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  Contour plot

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  Scatter plot

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  Polar plot

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  Line plot

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  3-D plot

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  Image plot

轶事

 

使用xkcd风格绘制的正弦函数图像

为了致敬xkcd，matplotlib加入了matplotlib.pyplot.xkcd()函数，模仿xkcd的漫画风格进行绘图。^[13][14]

参考资料

1. Copyright Policy. [2017-02-23]. （原始内容于2020-12-02）. 
2. Release 3.8.2. 2023年11月17日 [2023年11月19日]. 
3. Releases – matplotlib. [2019-05-13]. （原始内容于2020-11-11）. 
4. API Overview. matplotlib.org. [2021-06-18]. （原始内容于2021-07-01）. 
5. . matplotlib.org. [2021-06-18]. （原始内容存档于2021-06-24）. 
6. Announcing Michael Droettboom as the lead matplotlib developer. matplotlib.org. [2017-02-23]. （原始内容于2020-10-27）. 
7. . NumFOCUS. 2017-10-05 [2018-04-11]. （原始内容存档于2021-06-28） （美国英语）. 
8. . matplotlib.org. [2018-04-11]. （原始内容存档于2021-06-24）. 
9. NumFOCUS Sponsored Projects. NumFOCUS. [2021-10-25]. （原始内容于2023-06-04）. 
10. . [2017-06-23]. （原始内容存档于2021-06-24）. 
11. . GitHub. [2018-04-11]. （原始内容存档于2020-11-20） （英语）. 
12. . matplotlib.org. [2020-03-14]. （原始内容存档于2021-05-07）. 
13. . matplotlib.org. [2021-07-05]. （原始内容存档于2021-07-09） （英语）. 
14. . matplotlib.org. [2021-07-05]. （原始内容存档于2021-07-11） （英语）. 

外部链接

维基共享资源中相关的多媒体资源：Matplotlib

• 官方网站