Matplotlib 是一款轻量级的图形转换框架，它通过转换对象轻松地实现了数据坐标系、轴域坐标系、图形坐标系，以及显示坐标系四者之间的相互转换，由于这种转换是 Matplotlib 自动完成的，因此无需考虑其底层原理。

　　Matplotlib 软件包中的image模块提供了加载、缩放和显示图像的功能，该模块只能支持 PNG 格式的图片，如果格式不符，需要对图片的格式进行转换。

　　Matplotlib 中的文本字符串都可以使用 Text Markup(一种文本标记语言)显现出来，具体的使用方法是将文本标记符放在一对美元符号$内，语法格式如下：

　　Matplotlib 支持广泛的文本格式，比如 TTF 页面语言、Unicode 字符等。这是因为 Matplotlib 内置了 matplotlib.font_manager 字体管理器，它是一个实现了跨平台，并符合 W3C 字体查找算法的字体集合。

　　最初开发的 Matplotlib，仅支持绘制 2d 图形，后来随着版本的不断更新， Matplotlib 在二维绘图的基础上，构建了一部分较为实用的 3D 绘图程序包，比如 mpl_toolkits.mplot3d，通过调用该程序包一些接口可以绘制 3D散点图、3D曲面图、3D线框图等

　　小提琴图(Violin Plot)是用来展示数据分布状态以及概率密度的图表。这种图表结合了箱形图和密度图的特征。小提琴图跟箱形图类似，不同之处在于小提琴图还显示数据在不同数值下的概率密度。

　　箱型图(也称为盒须图)于 1977 年由美国著名统计学家约翰·图基(John Tukey)发明。它能显示出一组数据的最大值、最小值、中位数、及上下四分位数。

　　振动图也叫磁场图，或量场图，其图像的表现形式是一组矢量箭头，其数学含义是在点 (x,y) 处具有分向量 (u,v)。

　　等高线图(也称“水平图”)是一种在二维平面上显示 3D 图像的方法。等高线有时也被称为 “Z 切片”，如果您想要查看因变量 Z 与自变量 X、Y 之间的函数图像变化(即 Z=f(X,Y))，那么采用等高线图最为直观。

散点图用于在水平轴和垂直轴上绘制数据点，它表示了因变量随自变量变化的趋势。通俗地讲，它反映的是一个变量受另一个变量的影响程度。

　　折线图(line chart)是我们日常工作、学习中经常使用的一种图表，它可以直观的反映数据的变化趋势。与绘制柱状图、饼状图等图形不同，Matplotlib 并没有直接提供绘制折线图的函数，因此本节着重讲解如何绘制一幅折线图。

　　饼状图用来显示一个数据系列，具体来说，饼状图显示一个数据系列中各项目的占项目总和的百分比。 　　Matplotlib 提供了一个 pie() 函数，该函数可以生成数组中数据的饼状图。您可使用 x/sum(x) 来计算各个扇形区域占饼图总和的百分比。pie() 函数的参数说明如下：

　　一些应用场景中，有时需要绘制两个 x 轴或两个 y 轴，这样可以更直观地显现图像，从而获取更有效的数据。Matplotlib 提供的 twinx() 和 twiny() 函数，除了可以实现绘制双轴的功能外，还可以使用不同的单位来绘制曲线，比如一个轴绘制对函数，另外一个轴绘制指数函数。

　　柱状图是一种用矩形柱来表示数据分类的图表，柱状图可以垂直绘制，也可以水平绘制，它的高度与其所表示的数值成正比关系。柱状图显示了不同类别之间的比较关系，图表的水平轴 X 指定被比较的类别，垂直轴 Y 则表示具体的类别值。

　　直方图(Histogram)，又称质量分布图，它是一种条形图的一种，由一系列高度不等的纵向线段来表示数据分布的情况。 直方图的横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。

　　Matplotlib 默认不支持中文字体，这因为 Matplotlib 只支持 ASCII 字符，但中文标注更加符合中国人的阅读习惯。因此，本节重点讲解如何在 Windows 环境下让 Matplotlib 显示中文。

　　刻度指的是轴上数据点的标记，Matplotlib 能够自动的在 x 、y 轴上绘制出刻度。这一功能的实现得益于 Matplotlib 内置的刻度定位器和格式化器(两个内建类)。在大多数情况下，这两个内建类完全能够满足我们的绘图需求，但是在某些情况下，刻度标签或刻度也需要满足特定的要求，比如将刻度

　　Matplotlib 可以根据自变量与因变量的取值范围，自动设置 x 轴与 y 轴的数值大小。当然，您也可以用自定义的方式，通过 set_xlim() 和 set_ylim() 对 x、y 轴的数值范围进行设置。

　　在一个函数图像中，有时自变量 x 与因变量 y 是指数对应关系，这时需要将坐标轴刻度设置为对数刻度。Matplotlib 通过 axes 对象的xscale或yscale属性来实现对坐标轴的格式设置。

　　通过 Matplotlib axes 对象提供的 grid() 方法可以开启或者关闭画布中的网格(即是否显示网格)以及网格的主/次刻度。除此之外，grid() 函数还可以设置网格的颜色、线型以及线宽等属性。

　　matplotlib.pyplot 模块提供了 subplot2grid() ，该函数能够在画布的特定位置创建 axes 对象(即绘图区域)。不仅如此，它还可以使用不同数量的行、列来创建跨度不同的绘图区域。与 subplot() 和 subplots() 函数不同，subplot2gird()

　　matplotlib.pyplot模块提供了一个 subplots() 函数，它的使用方法和 subplot() 函数类似。其不同之处在于，subplots() 既创建了一个包含子图区域的画布，又创建了一个 figure 图形对象，而 subplot() 只是创建一个包含子图区域的画布。

　　在使用 Matplotlib 绘图时，我们大多数情况下，需要将一张画布划分为若干个子区域，之后，我们就可以在这些区域上绘制不用的图形。在本节，我们将学习如何在同一画布上绘制多个子图。

　　Matplotlib 定义了一个 axes 类(轴域类)，该类的对象被称为 axes 对象(即轴域对象)，它指定了一个有数值范围限制的绘图区域。在一个给定的画布(figure)中可以包含多个 axes 对象，但是同一个 axes 对象只能在一个画布中使用。

　　通过前面的学习，我们知道matplotlib.pyplot模块能够快速地生成图像，但如果使用面向对象的编程思想，我们就可以更好地控制和自定义图像。　　通过前面的学习，我们知道matplotlib.pyplot模块能够快速地生成图像，但如果使用面向对象的编程思想，我们就可以更好地控制和自定义图像。

　　PyLab 是一个面向 Matplotlib 的绘图库接口，其语法和 MATLAB 十分相近。它和 Pyplot 模快都够实现 Matplotlib 的绘图功能。PyLab 是一个单独的模块，随 Matplotlib 软件包一起安装，该模块的导包方式和 Pyplot 不同，如下所示：

　　本节学习第一个 Matplotlib 绘图程序，如何使用 Matplotlib 绘制一个简单的折线图。下面绘制一个简单正弦曲线图，它显示了角度与正弦函数值之间的关系。

　　Matplotlib 中的 pyplot 模块是一个类似命令风格的函数集合，这使得 Matplotlib 的工作模式和 MATLAB 相似。

　　Matplotlib 是一款用于数据可视化的 Python 软件包，支持跨平台运行，它能够根据 NumPy ndarray 数组来绘制 2D 图像，它使用简单、代码清晰易懂，深受广大技术爱好者喜爱。

　　Matplotlib 是 Python 的第三方绘图库，它非常类似于 MATLAB。在使用 Matplotlib 软件包之前，需要对其进行安装。本节以 Windows10 系统为例，介绍 Matplotlib 的几种安装方式。