آموزش کتابخانه matplotlib در پایتون + مثال های کاربردی

Matplotlib یک کتابخانه قدرتمند برای ترسیم نمودارها و گراف‌ها در پایتون است. این کتابخانه با استفاده از زبان برنامه‌نویسی پایتون، امکان تولید تصاویر با کیفیت بالا و نمودارهای پویا را فراهم می‌کند. در ادامه مطلب به بررسی مواردی از استفاده از کتابخانه Matplotlib در پایتون می‌پردازیم با اوج تک همراه باشید:

کتابخانه matplotlib به چه درد میخورد؟

• رسم نمودارها: Matplotlib این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از داده‌های عددی و ماتریسی، نمودارهای مختلفی را رسم کنید. این نمودارها شامل نمودار خطی، نمودار میله‌ای، نمودار دایره‌ای، نمودار پراکندگی و نمودارهای سه بعدی می‌شوند.
• تنظیمات نمودار: با استفاده از Matplotlib می‌توانید تمام تنظیمات مربوط به نمودار را تغییر دهید. به عنوان مثال، می‌توانید اندازه، عنوان، محورها و رنگ‌های نمودار را تغییر دهید.
• رسم تصاویر و نمودارهای پویا: با استفاده از Matplotlib می‌توانید تصاویر و نمودارهای پویا را رسم کنید. به عنوان مثال، می‌توانید نمودارهایی با استفاده از داده‌های زمانی رسم کنید که با گذر زمان تغییر می‌کنند.
• ترسیم تصاویر دو بعدی و سه بعدی: Matplotlib این امکان را فراهم می‌کند تا تصاویر دو بعدی و سه بعدی را ترسیم کنید. این امکان برای ترسیم نمودارهای پیچیده و تصاویر علمی بسیار مفید است.
• رسم نمودارهای توزیع احتمال: با استفاده از این کتابخانه می‌توانید نمودارهای توزیع احتمال انواع مختلفی از توزیع‌ها را رسم کنید.۶- ترسیم نمودارهای شبکه‌ای: ب می‌توانید نمودارهای شبکه‌ای را رسم کنید که در مسائل مربوط به یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی بسیار مفید است.
• در کل، کتابخانه مت پلات لایب یکی از کتابخانه‌های حیاتی در دنیای داده‌کاوی، علم داده و تحلیل داده است که به کمک آن می‌توانید داده‌های خود را به صورت گرافیکی و قابل فهم بررسی کنید.

آموزش نصب پکیج matplotlib

برای نصب کتابخانه matplotlib، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید(نصب با پیپ):

pip install matplotlib

نحوه شروع استفاده از کتابخانه matplotlib

ابتدا برای استفاده از کتابخانه matplotlib، باید آن را با استفاده از دستور import وارد کنیم. همچنین، برای رسم نمودارها، از تابع‌های مختلفی که در این کتابخانه وجود دارند استفاده می‌شود.

import matplotlib.pyplot as plt

با دستور بالا از این پس این کتابخانه را با نام plt فراخوانی خواهیم کرد .

رسم نمودار خطی در matplotlib

نمودار خطی یکی از انواع رایج نمودارها است که برای نمایش دادن تغییرات یک متغیر به طول زمان به کار می‌رود. برای رسم نمودار خطی با کتابخانه matplotlib، می‌توانید از تابع plot استفاده کنید. داده‌ها را به صورت دو لیست به عنوان ورودی به این تابع پاس می‌دهیم. یک لیست برای محور x و دیگری برای محور y.

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
plt.plot(x, y)
plt.show()

در خط اول کد، دو لیست x و y را تعریف کرده‌ایم. در خط دوم، با استفاده از تابع plot، نموداری با استفاده از داده‌های موجود در دو لیست x و y رسم می‌شود. در خط سوم، با استفاده از تابع show، نمودار نهایی به کاربر نمایش داده می‌شود.

خروجی:

آموزش نمودار پراکندگی در matplotlib

نمودار پراکندگی یکی از انواع نمودارهای پرکاربرد است که برای نمایش دادن رابطه بین دو متغیر به کار می‌رود. برای رسم نمودار پراکندگی با کتابخانه matplotlib، می‌توانید از تابع scatter استفاده کنید.

python

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
plt.scatter(x, y)
plt.show()

در این کد، با استفاده از تابع scatter، نموداری با استفاده از داده‌های موجود در دو لیست x و y رسم می‌شود.

خورجی :

نمودار میله‌ای

نمودار میله‌ای یکی از انواع نمودارهای پرکاربرد است که برای نمایش دادن تعداد مشاهدات در هر دسته به کار می‌رود. برای رسم نمودار میله‌ای با کتابخانه matplotlib، می‌توانید از تابع bar استفاده کنید.

python

x = ["A", "B", "C", "D", "E"]
y = [10, 20, 30, 40, 50]
plt.bar(x, y)
plt.show()

در این کد، با استفاده از تابع bar، نموداری با استفاده از داده‌های موجود در دو لیست x و y رسم می‌شود.

خروجی:

نمودار دایره‌ای

نمودار دایره‌ای یکی از انواع نمودارهای پرکاربرد است که برای نمایش دادن توزیع درصدی مشاهدات در هر دسته به کار می‌رود. برای رسم نمودار دایره‌ای با کتابخانه matplotlib، می‌توانید از تابع pie استفاده کنید.

python

x = ["A", "B", "C", "D", "E"]
y = [10, 20, 30, 40, 50]
plt.pie(y, labels=x)
plt.show()

در این کد، با استفاده از تابع pie، نموداری با استفاده از داده‌های موجود در دو لیست x و y رسم می‌شود.
خروجی:

نمودار هیستوگرام

نمودار هیستوگرام یکی از انواع نمودارهای پرکاربرد است که برای نمایش دادن توزیع فراوانی مشاهدات به کار می‌رود. برای رسم نمودار هیستوگرام با کتابخانه matplotlib، می‌توانید از تابع hist استفاده کنید.

python

import numpy as np
x = np.random.normal(size=1000)
plt.hist(x, bins=30)
plt.show()

در این کد، با استفاده از کتابخانه numpy، یک لیست تصادفی از اعداد نرمال با سایز 1000 ساخته شده است. در خط دوم، با استفاده از تابع hist، نمودار هیستوگرامی با استفاده از داده‌های موجود در لیست x رسم می‌شود.
خروجی

در این مطلب، به معرفی کتابخانه matplotlib در پایتون پرداختیم و نحوه استفاده از آن را به صورت جامع بررسی کردیم. همچنین، مثال‌هایی از نمودارهای خطی، پراکندگی، میله‌ای، دایره‌ای و هیستوگرام نیز در این مقاله ارائه شد. با استفاده از این کتابخانه، کاربران می‌توانند داده‌های خود را به صورت قابل فهم و زیبا نمایش دهند و به راحتی درک کنند. به طور کلی، کتابخانه matplotlib یکی از کتابخانه‌های پرکاربرد و قدرتمند در زمینه رسم نمودارها و تصاویر در پایتون است که برای همه‌ی برنامه‌نویسان پایتون پیشنهاد می‌شود.
امیدوارم از این مطلب لذت برده باشید. بنظرتون توی این حوزه کتابخونه ای از مت پلات لایب بهتر هم هست ؟ اگر اره معریش کنید