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《Python数据可视化之matplotlib实践》使用大量的matplotlib 实用案例讲解Python 数据可视化在各个应用方向上的实现方法。通过学习这些实用案例，读者可以更好地掌握Python 数据可视化的高级技能。本书主要由图形、元素、交互、探索和拓展5 部分组成，每部分的实用案例都有利于拓展matplotlib 的应用视野，而且案例中的示例代码只涉及Python 的基础知识。这样，在Python 数据可视化的实践中，有利于读者将时间和精力放在系统掌握matplotlib 知识和技能上面，全面提高对matplotlib 的理解程度及应用水平。

第1 篇图 形

第 1 章向几何图形里填充颜色 ............................................................................................... 2

1.1 多边形的颜色填充 ............................................................................................................... 2

1.1.1 规则多边形的颜色填充 ....................................................................................... 2

1.1.2 不规则多边形的颜色填充 ........................................................................................ 4

1.2 交叉曲线的颜色填充 ........................................................................................................... 5

1.3 延伸阅读 ............................................................................................................ 6

1.3.1 水平方向的交叉曲线的颜色填充方法 ....................................................................... 6

1.3.2 垂直方向的交叉曲线的颜色填充方法 .................................................................. 8

1.4 综合案例：交叉间断型曲线的颜色填充 ........................................................................... 9

第2 章使用模块patches 绘制几何图形 .............................................................................. 12

2.1 圆的实现方法 ..................................................................................................................... 12

2.2 椭圆的实现方法 ................................................................................................................. 15

2.3 矩形的实现方法 ................................................................................................................. 17

2.4 圆弧和楔形的绘制方法 ..................................................................................................... 19

2.5 延伸阅读 ............................................................................................................................. 22

2.5.1 使用折线绘制圆 .................................................................................................. 22

2.5.2 使用椭圆绘制圆 ........................................................................................................... 25

2.5.3 使用楔形绘制饼图 ................................................................................................ 26

2.5.4 使用楔形绘制圆环式饼图 .................................................................................. 28

第3 章组合展示统计图形 .................................................................................................... 31

3.1 机器学习中的判别分析示意图 ......................................................................................... 31

3.2 日期型时间序列图 ............................................................................................................. 33

3.3 向直方图中添加概率密度曲线 ......................................................................................... 35

3.4 绘图区域嵌套子绘图区域 ................................................................................................. 39

3.5 延伸阅读：设置一般化的日期刻度线 ............................................................................. 42

第2 篇元 素

第 4 章设置文本内容的样式和布局 ...................................................................................... 45

4.1 文本注解的展示样式 ......................................................................................................... 45

4.1.1 文本框的样式 ..................................................................................................... 46

4.1.2 文本注释箭头的样式 ...................................................................................................... 47

4.2 文本内容的布局 ................................................................................................................. 49

4.3 延伸阅读 ............................................................................................................................. 54

4.3.1 文本自动换行 ...................................................................................................... 54

4.3.2 文本内容的旋转角度 ............................................................................................. 57

4.3.3 文本内容的旋转模式 .................................................................................................. 59

4.3.4 多行文本的对齐方式 .............................................................................................. 63

4.3.5 文本注释箭头的连接风格 ........................................................................................... 66

第5 章调整计量单位和计量方法 ......................................................................................... 76

5.1 不同计量单位的实现方法 ................................................................................................. 76

5.1.1 弧度和角度的实现方法 ................................................................................................. 76

5.1.2 厘米和英寸的实现方法 .............................................................................................. 78

5.1.3 秒、赫兹和分钟的实现方法 ....................................................................................... 80

5.1.4 文本注释位置的坐标系统的设置方法 ................................................................. 81

5.2 不同计量方法的操作原理 ................................................................................................. 83

第6 章调整刻度线和刻度标签及轴脊的展示效果 ................................................................ 87

6.1 刻度线和刻度标签及轴标签的位置调整 ......................................................................... 87

6.2 刻度线的位置和数值的动态调整 ..................................................................................... 90

6.3 主要刻度线和次要刻度线的调整 ..................................................................................... 92

6.4 轴脊的显示与隐藏 ............................................................................................................. 95

6.5 轴脊的位置调整 ................................................................................................................. 98

第 3 篇交 互

第 7 章实现图形的动画效果............................................................................................... 104

7.1 使用模块animation 绘制动画 ......................................................................................... 104

7.2 调用模块pyplot 的API 绘制动画 ................................................................................... 106

第8 章实现 GUI 效果 ........................................................................................................ 110

8.1 类RadioButtons 的使用方法 ............................................................................................110

8.2 类Cursor 的使用方法 .......................................................................................................113

8.3 类CheckButtons 的使用方法 ...........................................................................................114

第9 章实现事件处理效果 .................................................................................................. 118

9.1 单击关闭画布后出现事件结果提示 ................................................................................118

9.2 画布局部放大效果的实现方法 ....................................................................................... 120

第 4 篇探 索

第 10 章从外部导入图像加载到绘图区域 .......................................................................... 124

10.1 外部图像的多样化展示 ................................................................................................. 124

10.2 地势图 ............................................................................................................................. 126

10.3 热力图 ............................................................................................................................. 127

10.4 设置图片具有超链接功能 ............................................................................................. 131

10.5 添加画布层面的外部图像 ............................................................................................. 136

10.6 借助滤镜使得图像产生多样化的展示效果 ................................................................. 140

10.6.1 颜色的翻转 ...................................................................................................... 145

10.6.2 RGB 通道NumPy 数组转换成单通道NumPy 数组 ......................................... 146

第11 章绘制 3D 图形......................................................................................................... 150

11.1 绘制带颜色标尺的彩色曲面 ......................................................................................... 150

11.2 在3D 空间里分层展示投射到指定平面后的2D 柱状图 ...................................... 152

11.3 在3D 空间里绘制散点图 .............................................................................................. 154

第12 章绘制地图 ............................................................................................................... 156

12.1 澳大利亚的首都和首府城市的人口数量 ..................................................................... 156

12.2 当前时点的昼夜地理区域分布图 ................................................................................. 160

12.3 城市之间相隔距离的可视化呈现 ................................................................................. 162

第13 章综合交叉的应用场景............................................................................................. 167

13.1 输入数据可以使用字符串代替变量 ............................................................................. 167

13.2 以PDF 文件格式存储画布图形 .................................................................................... 169

13.3 调用pyplot 的API 和面向对象的API 设置图形属性 .......................................... 171

13.4 用树形图展示文件夹中的文件大小 ............................................................................. 172

13.5 matplotlib 风格集的设置方法 ........................................................................................ 176

13.6 matplotlib 后端类型的配置方法 .................................................................................... 181

第5 篇拓 展

第 14 章使用 LaTeX 和matplotlib 自带的TeX 功能渲染文本内容 .......................... 187

14.1 准备步骤 ......................................................................................................................... 187

14.2 案例展示 ......................................................................................................................... 188

14.3 延伸阅读 ......................................................................................................................... 190

第15 章使用 matplotlib 书写数学表达式的方法和技巧...................................................... 193

15.1 编辑字符串的规则 ......................................................................................................... 193

15.2 设置输出字符串的字体效果 ......................................................................................... 194

15.3 通过数学公式和数学表达式学习TeX 符号的编写规则 ........................................ 195

15.4 通过数学符号和希腊字母学习TeX 符号的编写规则 ................................................... 204

附录A SciPy 的安装方法 ................................................................................................... 209

附录B IPython 的使用方法 ................................................................................................ 211

附录C mpl_toolkits 包的安装方法和使用方法.................................................................... 221

附录D Python 2 和Python 3 的软件版本的使用建议 ........................................................ 226

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书籍介绍

《Python数据可视化之matplotlib实践》使用大量的matplotlib 实用案例讲解Python 数据可视化在各个应用方向上的实现方法。通过学习这些实用案例，读者可以更好地掌握Python 数据可视化的高级技能。本书主要由图形、元素、交互、探索和拓展5 部分组成，每部分的实用案例都有利于拓展matplotlib 的应用视野，而且案例中的示例代码只涉及Python 的基础知识。这样，在Python 数据可视化的实践中，有利于读者将时间和精力放在系统掌握matplotlib 知识和技能上面，全面提高对matplotlib 的理解程度及应用水平。