matplotlib.pyplot

matplotlib.pyplot 是 matplotlib 的一个基于状态的接口。它提供了一种隐式的、类似 MATLAB 的绘图方式。它还会在屏幕上打开图形，并充当图形 GUI 管理器。

pyplot 主要用于交互式绘图和程序化绘图的简单情况:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.arange(0, 5, 0.1)
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y)

虽然通常使用 pyplot 来创建图形和图形的 Axes，但对于复杂的绘图，建议使用显式的面向对象 API。参见 pyplot.figure、pyplot.subplots 和 pyplot.subplot_mosaic 来创建图形，以及 Axes API 获取 Axes 上的绘图方法:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.arange(0, 5, 0.1)
y = np.sin(x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y)

关于隐式接口和显式接口之间的权衡，请参阅 Matplotlib 应用程序接口 (APIs)。

管理图形和坐标轴

axes	在当前图形中添加一个坐标轴，并使其成为当前坐标轴。
cla	清除当前的 Axes。
clf	清除当前图形。
close	关闭图形窗口。
delaxes	从其图形中移除一个 `~.axes.Axes`（默认为当前的 Axes）。
fignum_exists	返回具有给定id的图形是否存在。
figure	创建一个新图形，或激活一个现有图形。
gca	获取当前的 Axes。
gcf	获取当前图形。
get_figlabels	返回现有图形标签的列表。
get_fignums	返回现有图形编号的列表。
sca	将当前的 Axes 设置为 ax，并将当前的 Figure 设置为 ax 的父级。
subplot	向当前图形添加一个轴，或检索一个现有的轴。
subplot2grid	在常规网格内的特定位置创建一个子图。
subplot_mosaic	基于ASCII艺术或嵌套列表构建Axes布局。
subplots	创建一个图形和一组子图。
twinx	创建并返回一个共享 x 轴的第二个 Axes。
twiny	创建并返回一个共享 y 轴的第二个 Axes。

向图表添加数据

基本

plot	绘制 y 相对于 x 的线条和/或标记。
errorbar	绘制带有误差线的 y 对 x 的线图和/或标记图。
scatter	散点图 y 对比
plot_date	[已弃用] 强制轴将浮点数视为日期进行绘图。
step	制作一个阶梯图。
loglog	在x轴和y轴上都使用对数刻度绘制图表。
semilogx	在x轴上使用对数刻度绘制图表。
semilogy	在y轴上使用对数刻度绘制图表。
fill_between	填充两条水平曲线之间的区域。
fill_betweenx	填充两条垂直曲线之间的区域。
bar	制作条形图。
barh	制作一个水平条形图。
bar_label	标记条形图。
stem	创建一个茎叶图。
eventplot	在给定位置绘制相同的平行线。
pie	绘制一个饼图。
stackplot	绘制堆积面积图或流图。
broken_barh	绘制一排水平排列的矩形。
vlines	在每个 x 处从 ymin 到 ymax 绘制垂直线。
hlines	在从 xmin 到 xmax 的每个 y 处绘制水平线。
fill	绘制填充多边形。
polar	制作一个极坐标图。

跨度

axhline	添加一条横跨整个或部分 Axes 的水平线。
axhspan	在 Axes 上添加一个水平跨度（矩形）。
axvline	添加一条贯穿整个或部分 Axes 的垂直线。
axvspan	在Axes上添加一个垂直跨度（矩形）。
axline	添加一条无限长的直线。

光谱

acorr	绘制 x 的自相关图。
angle_spectrum	绘制角度频谱。
cohere	绘制 x 和 y 之间的连贯性。
csd	绘制交叉谱密度。
magnitude_spectrum	绘制幅度谱。
phase_spectrum	绘制相位谱。
psd	绘制功率谱密度。
specgram	绘制频谱图。
xcorr	绘制 x 和 y 之间的互相关。

统计

ecdf	计算并绘制 x 的经验累积分布函数。
boxplot	绘制一个箱线图。
violinplot	制作一个小提琴图。

分箱

hexbin	绘制点 x, y 的二维六边形分箱图。
hist	计算并绘制直方图。
hist2d	制作一个二维直方图。
stairs	绘制一个分段常数函数作为线条或填充图。

轮廓

clabel	标注等高线图。
contour	绘制等高线。
contourf	绘制填充等高线。

二维数组

imshow	将数据显示为图像，即在二维规则栅格上。
matshow	在新图形窗口中将二维数组显示为矩阵。
pcolor	创建一个带有非规则矩形网格的伪彩色图。
pcolormesh	创建一个带有非规则矩形网格的伪彩色图。
spy	绘制二维数组的稀疏模式。
figimage	向图形中添加一个未重采样的图像。

非结构化三角形

triplot	绘制一个非结构化的三角形网格作为线条和/或标记。
tripcolor	创建一个非结构化三角形网格的伪彩色图。
tricontour	在非结构化的三角形网格上绘制等高线。
tricontourf	在非结构化的三角网格上绘制等值线区域。

文本和注释

annotate	用文本 text 标注点 xy。
text	向 Axes 添加文本。
figtext	添加文本到图形。
table	向 Axes 添加一个表格。
arrow	在Axes中添加一个箭头。
figlegend	在图上放置一个图例。
legend	在Axes上放置一个图例。

矢量场

barbs	绘制风羽的二维场。
quiver	绘制一个二维箭头场。
quiverkey	向箭袋图添加一个键。
streamplot	绘制矢量流的流线。

轴配置

autoscale	自动缩放轴视图以适应数据（切换）。
axis	获取或设置某些轴属性的便捷方法。
box	在当前的Axes上打开或关闭Axes框。
grid	配置网格线。
locator_params	控制主要刻度定位器的行为。
minorticks_off	从 Axes 中移除次要刻度。
minorticks_on	在 Axes 上显示次要刻度。
rgrids	获取或设置当前极坐标图上的径向网格线。
thetagrids	获取或设置当前极坐标图上的theta网格线。
tick_params	更改刻度、刻度标签和网格线的外观。
ticklabel_format	配置默认用于线性轴的 ScalarFormatter。
xlabel	设置x轴的标签。
xlim	获取或设置当前 Axes 的 x 轴限制。
xscale	设置 x 轴的刻度。
xticks	获取或设置 x 轴的当前刻度位置和标签。
ylabel	设置y轴的标签。
ylim	获取或设置当前Axes的y轴限制。
yscale	设置 y 轴的刻度。
yticks	获取或设置当前 y 轴的刻度位置和标签。
suptitle	为图形添加一个居中的上标题。
title	为 Axes 设置标题。

布局

margins	设置或检索用于自动缩放轴限制的数据周围的边距。
subplots_adjust	调整子图布局参数。
subplot_tool	为图形启动一个子图工具窗口。
tight_layout	调整子图之间和周围的填充。

颜色映射

clim	设置当前图像的颜色限制。
colorbar	向绘图添加颜色条。
gci	获取当前可着色的艺术家。
sci	设置当前图像。
get_cmap	获取一个颜色映射实例，如果 name 为 None，则默认为 rc 值。
set_cmap	设置默认的色图，并将其应用于当前图像（如果有）。
imread	从文件中读取图像到数组中。
imsave	颜色映射并将数组保存为图像文件。

通过颜色映射注册表 matplotlib.colormaps 可以获取颜色映射。为了方便，这个注册表在 pyplot 中也可以使用。

matplotlib.pyplot.colormaps

包含已知名称的 colormap 的容器，这些 colormap 被 Matplotlib 识别。

通用注册表实例是 matplotlib.colormaps。用户无需自行实例化 ColormapRegistry。

读取访问使用类似字典的接口，将名称映射到 Colormaps:

import matplotlib as mpl
cmap = mpl.colormaps['viridis']

返回的 Colormap 是副本，因此它们的修改不会改变颜色映射的全局定义。

可以通过 ColormapRegistry.register 添加额外的色图:

mpl.colormaps.register(my_colormap)

要获取所有已注册的颜色映射列表，您可以执行:

from matplotlib import colormaps
list(colormaps)

此外，还有一些快捷函数用于设置内置的颜色映射；例如，plt.viridis() 等同于 plt.set_cmap('viridis')。

matplotlib.pyplot.color_sequences

包含已知名称的颜色序列的容器。

通用注册表实例是 matplotlib.color_sequences。用户不需要自己实例化 ColorSequenceRegistry。

读取访问使用了一个类似字典的接口，将名称映射到颜色列表:

import matplotlib as mpl
cmap = mpl.color_sequences['tab10']

返回的列表是副本，因此它们的修改不会改变颜色序列的全局定义。

可以通过 ColorSequenceRegistry.register 添加额外的颜色序列:

mpl.color_sequences.register('rgb', ['r', 'g', 'b'])

配置

rc	设置当前的 rcParams。group 是 rc 的分组，例如，对于 lines.linewidth，分组是 lines，对于 axes.facecolor，分组是 axes，依此类推。分组也可以是分组名称的列表或元组，例如，(xtick, ytick)。kwargs 是一个字典属性名称/值对，例如，::。
rc_context	返回一个上下文管理器，用于临时更改 rcParams。
rcdefaults	恢复 Matplotlib 内部默认样式的 rcParams。

输出

draw	重新绘制当前图形。
draw_if_interactive	如果在交互模式下，重新绘制当前图形。
ioff	禁用交互模式。
ion	启用交互模式。
install_repl_displayhook	连接到当前 shell 的显示钩子。
isinteractive	返回是否在每次绘图命令后更新绘图。
pause	运行GUI事件循环 interval 秒。
savefig	将当前图形保存为图像或矢量图形文件。
show	显示所有打开的图形。
switch_backend	设置 pyplot 后端。
uninstall_repl_displayhook	断开当前shell的显示钩子。

其他

connect	将函数 func 绑定到事件 s。
disconnect	断开与ID为 cid 的回调的连接。
findobj	查找艺术家对象。
get	返回 Artist 的 属性 值，或打印所有属性。
getp	返回 Artist 的 属性 值，或打印所有属性。
get_current_fig_manager	返回当前图形的图形管理器。
ginput	阻塞调用以与图形交互。
new_figure_manager	创建一个新的图形管理器实例。
set_loglevel	配置 Matplotlib 的日志级别。
setp	为一个 Artist 设置一个或多个属性，或列出允许的值。
waitforbuttonpress	阻塞调用以与图形交互。
xkcd	开启 xkcd 素描风格绘图模式。