机器学习原理与应用电子教案 2.3Matplotlib绘图

备课日期：年月日授课时间课时（理论+实验）周次星期:节次:授课课题Matplotlib绘图基础教学目标1.掌握Matplotlib绘图基本流程；2.掌握折线图、散点图、柱状图等绘制方法。教学重点折线图、散点图、柱状图等绘制。教学准备PPT、点名册等。教学方法指导阅读、案例法。教学过程设计备注课题引入Matplotlib库是Python2D-绘图领域使用最广泛的绘图库，可快速绘制直方图、柱状图、误差图、散点图等各类图形并提供多样化的输出格式。【时间】分钟。教学步骤及主要内容【主板书】§2.3Matplotlib绘图一、导入方法【主板书】导入方法importmatplotlib.pyplotasplt或者frommatplotlibimportpyplotasplt。【强化与拓展】科学计算库numpy简述。〖PPT〗演示导入方法。【思政】大学生应具有基本礼义素养，在日常生活中要展现出尊老爱幼、团结友好、遵守社会秩序的良好形象。【时间】分钟。【提问】。二、创建空白窗体【主板书】空白窗体1.基本形式figure(num=None,

figsize=None,

dpi=None,

facecolor=None,

edgecolor=None)2.参数说明num:整型或字符型都可以。如果设置为整型，则该整型数字表示窗口的序号。如果设置为字符型，则该字符串表示窗口的名称。figsize:设置窗口大小。是一个tuple型的整数，如figsize=（8,8）；单位为英寸。dpi:整形数字，表示窗口的分辨率,每英寸像素点。facecolor:窗口的背景颜色。edgecolor:窗口的边框颜色。3.示例【强化与拓展】基本颜色的设置；设置更多颜色。〖PPT〗演示空白窗体绘制。【副板书】基色三角形及调色【时间】分钟。【提问】。三、创建多个子窗体【主板书】创建多个子窗体1.基本形式subplot(nrows,

ncols,

plot_number)2.参数说明：nrows:子图的行数。ncols:子图的列数。plot_number:当前子图的编号。3.示例〖PPT〗演示多子窗体绘制。【时间】分钟。【提问】。四、散点图【主板书】散点图1.基本形式scatter(x,y,s=None,c=None,marker=None,cmap=None,alpha=None,linewidths=None,edgecolors=None)2.参数说明x,y：表示数据的位置；s：表示图形的大小；c：表示颜色或颜色序列；alpha：透明度，范围为0-1；linewidths：描边的宽度；cmap：颜色映射表；edgecolors：边界颜色；marker：描点样式。3.示例【强化与拓展】如何生成不同颜色的图形？标记符号。〖PPT〗演示散点图绘制。【时间】分钟。【提问】。五、折线图【主板书】折线图1.基本形式：plot(*args,

**kwargs)2.参数说明变长参数args允许使用可选格式字符串的多组输入数据；常用线条风格如下表所示。【强化与拓展】线条样式。3.示例〖PPT〗演示折线图绘制。【时间】分钟。【提问】。六、饼图【主板书】饼图1.基本形式pie(x,explode=None,labels=None,colors=('b','g','r','c','m','y','k','w'),autopct=None,pctdistance=0.6,shadow=False,labeldistance=1.1,startangle=None,radius=None)2.参数说明x：每一块的比例，如果sum(x)>1会使用sum(x)归一化。Labels：饼图外侧显示的说明文字。explode：每一块离开中心距离。startangle：起始绘制角度,默认图是从x轴正方向逆时针画起。shadow：是否阴影。labeldistance：label绘制位置,相对于半径的比例，如<1则绘制在饼图内侧。autopct：控制饼图内百分比设置，可使用format字符串或者formatfunction。pctdistance：类似于labeldistance，指定autopct的位置刻度。radius：控制饼图半径。3.示例〖PPT〗演示饼图绘制。【时间】分钟。【提问】。七、柱状图【主板书】柱状图1.基本形式bar(left,height,width,bottom,color)2.参数说明left:每一个柱形X坐标；height:每一个柱形的高度；width:柱形宽度；bottom:柱形的Y坐标；color:柱形的颜色。3.示例【强化与拓展】（1）水平叠加；（2）垂直叠加；（2）图例说明：Legend()函数。〖PPT〗演示柱状图绘制。【时间】分钟。【提问】。八、图像读取、显示与保存【主板书】图像操作1.基本形式与参数：plt.imread(fname)：读取由参数fanme指定文件路径的图像。plt.imshow(arr)：显示参数arr指定的图像（读取的图像以numpy数组计算）。plt.savefig(fname)：将显示在窗体中的图像保存于由参数fname指定的位置。imsave（fname,arr）：参数fname表示保存的路径和名称，参数arr表示保存的数组。2.示例〖PPT〗图像读取、显示与保存。【时间】分钟。【提问】。课堂练习1.折线图：正弦曲线。2.柱状图：大数据1班女生与男生比例为0.6:0.4；大数据2班女生与男生比例为0.7:0.3；画出两班级女生与男生比例比较柱状图。其他无小结与作业课堂小结MatPlotLib库在做科学计算、统计分析时经常用到，是有