# Matplotlib 折线图
> 原文: [https://pythonbasics.org/matplotlib-line-chart/](https://pythonbasics.org/matplotlib-line-chart/)
折线图使用 Matplotlib 开箱即用。 折线图中可以包含多条折线,更改颜色,更改折线类型等等。
Matplotlib 是用于绘图的 Python 模块。 折线图是它可以创建的多种图表类型之一。
## 折线图示例
### 折线图
首先导入`matplotlib`和`numpy`,它们对于制图非常有用。
您可以使用`plot(x, y)`方法创建折线图。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
print(x)
y = 2*x + 1
plt.plot(x, y)
plt.show()
```
![line chart](https://img.kancloud.cn/95/8d/958d849141c655c46b5ae17aa1271b09_640x480.jpg)
### 曲线
`plot()`方法也适用于其他类型的折线图。 不需要是直线,`y`可以具有任何类型的值。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y = 2**x + 1
plt.plot(x, y)
plt.show()
```
![curved line chart](https://img.kancloud.cn/b6/97/b6975e462717ccfa7f92a0b90defc706_640x480.jpg)
[下载示例](https://gum.co/mpdp)
### 带有标签的直线
要知道您在看什么,您需要元数据。 标签是一种元数据。 它们显示图表的内容。 图表具有`x`标签,`y`标签和标题。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y1 = 2*x + 1
y2 = 2**x + 1
plt.figure()
plt.plot(x, y1)
plt.xlabel("I am x")
plt.ylabel("I am y")
plt.title("With Labels")
plt.show()
```
![line chart with plot labels](https://img.kancloud.cn/1d/1d/1d1d548d6133a2a0f0543777fe9c82ca_640x480.jpg)
### 多个直线
绘图中可以有多条线。 要添加另一行,只需再次调用`plot(x, y)`函数。 在下面的示例中,我们在图表上绘制了`y(y1, y2)`的两个不同值。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y1 = 2*x + 1
y2 = 2**x + 1
plt.figure(num = 3, figsize=(8, 5))
plt.plot(x, y2)
plt.plot(x, y1,
color='red',
linewidth=1.0,
linestyle='--'
)
plt.show()
```
![plot multiple lines](https://img.kancloud.cn/25/2d/252da107fcf50e61a09e1c5549d1de52_800x500.jpg)
### 虚线
线可以是点的形式,如下图所示。 调用`scatter(x, y)`方法而不是调用`plot(x, y)`。`scatter(x, y)`方法还可以用于(随机)将点绘制到图表上。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
n = 1024
X = np.random.normal(0, 1, n)
Y = np.random.normal(0, 1, n)
T = np.arctan2(X, Y)
plt.scatter(np.arange(5), np.arange(5))
plt.xticks(())
plt.yticks(())
plt.show()
```
![dotted line](https://img.kancloud.cn/fe/c4/fec490caa4bc890f65b976462d335287_640x480.jpg)
[下载示例](https://gum.co/mpdp)
### 直线刻度
您可以更改绘图上的刻度。 将它们设置在`x`轴,`y`轴上,甚至更改其颜色。 这条线可以更粗并且具有`alpha`值。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y = 2*x - 1
plt.figure(figsize=(12, 8))
plt.plot(x, y, color='r', linewidth=10.0, alpha=0.5)
ax = plt.gca()
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')
ax.yaxis.set_ticks_position('left')
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))
ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
for label in ax.get_xticklabels() + ax.get_yticklabels():
label.set_fontsize(12)
label.set_bbox(dict(facecolor='y', edgecolor='None', alpha=0.7))
plt.show()
```
![line ticks](https://img.kancloud.cn/17/f7/17f7c5048ae1af09ed08fae7cf0003ea_1200x646.jpg)
### 渐近线
可以将渐近线添加到该图。 为此,请使用`plt.annotate()`。 在下面的图中还有一条虚线。 您可以试一下代码以查看其工作原理。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y1 = 2*x + 1
y2 = 2**x + 1
plt.figure(figsize=(12, 8))
plt.plot(x, y2)
plt.plot(x, y1, color='red', linewidth=1.0, linestyle='--')
ax = plt.gca()
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')
ax.yaxis.set_ticks_position('left')
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))
ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
x0 = 1
y0 = 2*x0 + 1
plt.scatter(x0, y0, s = 66, color = 'b')
plt.plot([x0, x0], [y0, 0], 'k-.', lw= 2.5)
plt.annotate(r'$2x+1=%s$' %
y0,
xy=(x0, y0),
xycoords='data',
xytext=(+30, -30),
textcoords='offset points',
fontsize=16,
arrowprops=dict(arrowstyle='->',connectionstyle='arc3,rad=.2')
)
plt.text(0, 3,
r'$This\ is\ a\ good\ idea.\ \mu\ \sigma_i\ \alpha_t$',
fontdict={'size':16,'color':'r'})
plt.show()
```
![line asymptote](https://img.kancloud.cn/9a/ab/9aabdb04a4fa81d3c5ea52961ab91af5_1200x646.jpg)
### 带有文字刻度的直线
不一定是数字刻度。 秤也可以包含文字,例如以下示例。 在`plt.yticks()`中,我们只传递一个带有文本值的列表。 然后将这些值显示在`y`轴上。
```py
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-1, 1, 50)
y1 = 2*x + 1
y2 = 2**x + 1
plt.figure(num = 3, figsize=(8, 5))
plt.plot(x, y2)
plt.plot(x, y1,
color='red',
linewidth=1.0,
linestyle='--'
)
plt.xlim((-1, 2))
plt.ylim((1, 3))
new_ticks = np.linspace(-1, 2, 5)
plt.xticks(new_ticks)
plt.yticks([-2, -1.8, -1, 1.22, 3],
[r'$really\ bad$', r'$bad$', r'$normal$', r'$good$', r'$readly\ good$'])
ax = plt.gca()
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')
ax.yaxis.set_ticks_position('left')
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))
ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
plt.show()
```
![line with text scale](https://img.kancloud.cn/4e/ec/4eecc1b3b619be6607c382cbb1b4e98c_800x500.jpg)
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