Пример 1. Предварительно нужно закрыть программу Python

ЛАБОРАТОРНАЯ работА

(II семестр)

Тема 5. Построение графика в Python

Методические указания по оформлению ЛР

(см. Лабораторная работа №1)

Методические указания по выполнению ЛР

Для того, чтобы работать с графикой, необходима библиотека для визуализации данных Matplotlib.

Варианты установки Matplotlib

Существует два основных варианта установки этой библиотеки: в первом случае вы устанавливаете пакет Anaconda, в состав которого входит большое количество различных инструментов для работы в области машинного обучения и анализа данных (и не только); во втором – установить Matplotlib самостоятельно, используя менеджер пакетов. В работе будем использовать второй вариант установки.

 

1.Установка Matplotlib через менеджер pip

Второй вариант – это воспользоваться менеджером pip и установить Matplotlib самостоятельно, для этого надо ввести в командной строке вашей операционной системы следующие команды:

python -m pip install -U pip

python -m pip install -U matplotlib

Первая из них обновит ваш pip, вторая установит matplotlib со всеми необходимыми зависимостями.

Пример 1. Предварительно нужно закрыть программу Python.

Шаг 1. Нажимаем на кнопку Пуск, затем Служебные - Windows и выбираем Командная строка

Шаг 2. Вводим в командной строке последовательно следующие команды:

 

>python -m pip install -U pip

>python -m pip install -U matplotlib

 

Первая из них обновит ваш pip, вторая установит matplotlib со всеми необходимыми зависимостями. Протокол установки следующий:

Шаг 2. Проверка установки

Для проверки того, что все у вас установилось правильно, запустите интерпретатор Python и введите в нем следующее:

>>> import matplotlib

И нажмите на Enter.

Надо тогда повторить установку (проверьте подключение к Интернет).

Примечание: Если у вас установлены две версии программы Python, например Python 3.7.0 и Python 3.8.1, то установка библиотеки данных Matplotlib произойдет в программе Python выше версии.

  2.Быстрый старт

Для того, чтобы появилось интуитивное понимание принципов работы с этим инструментом Matplotlib, рассмотрим несколько примеров, изучив которые вы уже сможете использовать библиотеку для решения своих задач.

Пример 1. Построим линейный график, для отдельного Python файла будет выглядеть так:

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot([1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5])

plt.show()

В результате получите график в отдельном окне.

 

Задача раздела “Быстрый старт” – это построить разные типы графиков, настроить их внешний вид и освоиться в работе с этим инструментом.

 

Пример 2. Постро им простую линейную зависимость, дадим графику название, подпишем оси и отобразим сетку. Код программы:

 

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

# Независимая (x) и зависимая (y) переменные

x = np.linspace(0, 4.*np.pi, 33)

y = np.sin(x)

# Построение графика

plt.title("Линейная зависимость y = x") # заголовок

plt.xlabel("x") # ось абсцисс

plt.ylabel("y") # ось ординат

plt.grid() # включение отображение сетки

plt.plot(x, y)

plt.show()

В результате получим следующий график:

]

Для задания величины x, обычно лучше использовать функцию linspace(), которая вместо шага в качестве одного из аргументов принимает число, равное количеству нужных элементов:

>>> np.linspace(0, 2, 9) # 9 чисел от 0 до 2 включительно

array([ 0., 0.25, 0.5, 0.75, 1., 1.25, 1.5, 1.75, 2. ])