機器學習原理與應(yīng)用電子教案 2.3Matplotlib繪圖

備課日期：年月日授課時間課時（理論+實驗）周次星期:節(jié)次:授課課題Matplotlib繪圖基礎(chǔ)教學目標1.掌握Matplotlib繪圖基本流程；2.掌握折線圖、散點圖、柱狀圖等繪制方法。教學重點折線圖、散點圖、柱狀圖等繪制。教學準備PPT、點名冊等。教學方法指導閱讀、案例法。教學過程設(shè)計備注課題引入Matplotlib庫是Python2D-繪圖領(lǐng)域使用最廣泛的繪圖庫，可快速繪制直方圖、柱狀圖、誤差圖、散點圖等各類圖形并提供多樣化的輸出格式?！緯r間】分鐘。教學步驟及主要內(nèi)容【主板書】§2.3Matplotlib繪圖一、導入方法【主板書】導入方法importmatplotlib.pyplotasplt或者frommatplotlibimportpyplotasplt。【強化與拓展】科學計算庫numpy簡述。〖PPT〗演示導入方法。【思政】大學生應(yīng)具有基本禮義素養(yǎng)，在日常生活中要展現(xiàn)出尊老愛幼、團結(jié)友好、遵守社會秩序的良好形象?！緯r間】分鐘?！咎釂枴?。二、創(chuàng)建空白窗體【主板書】空白窗體1.基本形式figure(num=None,

figsize=None,

dpi=None,

facecolor=None,

edgecolor=None)2.參數(shù)說明num:整型或字符型都可以。如果設(shè)置為整型，則該整型數(shù)字表示窗口的序號。如果設(shè)置為字符型，則該字符串表示窗口的名稱。figsize:設(shè)置窗口大小。是一個tuple型的整數(shù)，如figsize=（8,8）；單位為英寸。dpi:整形數(shù)字，表示窗口的分辨率,每英寸像素點。facecolor:窗口的背景顏色。edgecolor:窗口的邊框顏色。3.示例【強化與拓展】基本顏色的設(shè)置；設(shè)置更多顏色?！糚PT〗演示空白窗體繪制?！靖卑鍟炕切渭罢{(diào)色【時間】分鐘?！咎釂枴?。三、創(chuàng)建多個子窗體【主板書】創(chuàng)建多個子窗體1.基本形式subplot(nrows,

ncols,

plot_number)2.參數(shù)說明：nrows:子圖的行數(shù)。ncols:子圖的列數(shù)。plot_number:當前子圖的編號。3.示例〖PPT〗演示多子窗體繪制?！緯r間】分鐘。【提問】。四、散點圖【主板書】散點圖1.基本形式scatter(x,y,s=None,c=None,marker=None,cmap=None,alpha=None,linewidths=None,edgecolors=None)2.參數(shù)說明x,y：表示數(shù)據(jù)的位置；s：表示圖形的大??；c：表示顏色或顏色序列；alpha：透明度，范圍為0-1；linewidths：描邊的寬度；cmap：顏色映射表；edgecolors：邊界顏色；marker：描點樣式。3.示例【強化與拓展】如何生成不同顏色的圖形？標記符號?！糚PT〗演示散點圖繪制?！緯r間】分鐘?！咎釂枴?。五、折線圖【主板書】折線圖1.基本形式：plot(*args,

**kwargs)2.參數(shù)說明變長參數(shù)args允許使用可選格式字符串的多組輸入數(shù)據(jù)；常用線條風格如下表所示?！緩娀c拓展】線條樣式。3.示例〖PPT〗演示折線圖繪制?！緯r間】分鐘?！咎釂枴?。六、餅圖【主板書】餅圖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)2.參數(shù)說明x：每一塊的比例，如果sum(x)>1會使用sum(x)歸一化。Labels：餅圖外側(cè)顯示的說明文字。explode：每一塊離開中心距離。startangle：起始繪制角度,默認圖是從x軸正方向逆時針畫起。shadow：是否陰影。labeldistance：label繪制位置,相對于半徑的比例，如<1則繪制在餅圖內(nèi)側(cè)。autopct：控制餅圖內(nèi)百分比設(shè)置，可使用format字符串或者formatfunction。pctdistance：類似于labeldistance，指定autopct的位置刻度。radius：控制餅圖半徑。3.示例〖PPT〗演示餅圖繪制?！緯r間】分鐘?！咎釂枴?。七、柱狀圖【主板書】柱狀圖1.基本形式bar(left,height,width,bottom,color)2.參數(shù)說明left:每一個柱形X坐標；height:每一個柱形的高度；width:柱形寬度；bottom:柱形的Y坐標；color:柱形的顏色。3.示例【強化與拓展】（1）水平疊加；（2）垂直疊加；（2）圖例說明：Legend()函數(shù)?！糚PT〗演示柱狀圖繪制。【時間】分鐘?！咎釂枴?。八、圖像讀取、顯示與保存【主板書】圖像操作1.基本形式與參數(shù)：plt.imread(fname)：讀取由參數(shù)fanme指定文件路徑的圖像。plt.imshow(arr)：顯示參數(shù)arr指定的圖像（讀取的圖像以numpy數(shù)組計算）。plt.savefig(fname)：將顯示在窗體中的圖像保存于由參數(shù)fname指定的位置。imsave（fname,arr）：參數(shù)fname表示保存的路徑和名稱，參數(shù)arr表示保存的數(shù)組。2.示例〖PPT〗圖像讀取、顯示與保存?！緯r間】分鐘?！咎釂枴?。課堂練習1.折線圖：正弦曲線。2.柱狀圖：大數(shù)據(jù)1班女生與男生比例為0.6:0.4；大數(shù)據(jù)2班女生與男生比例為0.7:0.3；畫出兩班級女生與男生比例比較柱狀圖。其他無小結(jié)與作業(yè)課堂小結(jié)MatPlotLib庫在做科學計算、統(tǒng)計分析時經(jīng)常用到，是有