Python Tracer des graphiques avec Matplotlib

Python ? Tracer des graphiques avec Matplotlib

La biblioth?que matplotlib doit ?tre appel?e pour utilisation des graphiques. Dans la suite de la fiche, nous supposons que la ligne suivante a ?t? ins?r?e au d?but du script.

import matplotlib.pyplot as plt

On suppose dans l'ensemble de la pr?sente fiche que les listes x et y ont ?t? d?clar?es au pr?alable avec les donn?es ? utiliser pour les graphiques.

Fonctions principales de matplotlib

(Consulter le site pour la notice compl?te)

plt.clf()

Fonctions

plt.plot(x, y, styleDuGraphe, linewidth=1, label = 'y = f(x)')

plt.xlabel('x - axe des abscisses ')

plt.ylabel('y - axe des ordonn?es')

Actions r?alis?es

Supprimer les trac?s pr?c?dents Tracer la courbe repr?sentant y en fonction de x avec le style styleDuGraphe, l'?paisseur linewidth, le nom de la courbe ? afficher dans la l?gende ?tant label

Ajouter des libell?s sur les axes

plt.axis([-5.5,5.5,0,10])

ou plt.xlim(-5.5,5.5) plt.ylim(0,10)

D?finir des valeurs minimales et maximales pour les abscisses (-5.5 et 5.5) et les ordonn?es (0 et 10)

plt.title('Repr?sentation de y en fonction de x')

plt.title(r"$\Delta E = \frac{h \times c} {\lambda}$ (J)")

Ajouter un titre au graphique

NB : en ajoutant un r devant la cha?ne de caract?res, on peut afficher des formules math?matiques ? l'aide de la syntaxe LATEX

plt.grid()

plt.text(2, 3.5, 'Point de fonctionnement')

Ajouter une grille au graphique Ajouter du texte dans le graphe ? la position souhait?e

plt.annotate('Maximum', xy=(1.5, 1), xytext=(2,1.5), arrowprops=dict(facecolor='black', arrowstyle='->'))

Ajouter une annotation ? la position souhait?e xytext et trace une fl?che jusqu'au point xy

vecteur = plt.quiver(xVecteur, yVecteur, vecteurX, vecteurY, scale=echelleVecteur, color='r',angles='xy', units='xy')

Tracer un vecteur au point d'application (xVecteur, yVecteur), vecteurX composante suivant x, vecteurY composante suivant y

plt.quiverkey(vecteur, 0.1, 0.1, 2, label='?chelle 2 m/s', coordinates='data')

plt.legend()

Trace l'?chelle correspondant au vecteur vecteur, en position (0.1,0.1) sur le graphique et valeur de l'?chelle.

Ajouter une l?gende avec le nom des courbes

plt.show()

Afficher le graphe

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Enjoliver les graphes

Param?tres de la fonction plot

Cha?ne b

Couleur en anglais blue

Couleur en fran?ais bleu

plt.plot(x, y, styleDuGraphe) o?

g

green

vert

styleDuGraphe est une cha?ne de caract?res qui

r

red

rouge

regroupe la couleur de la courbe, le marqueur de

c

point et le style de liaison entre les points.

m

y

cyan magenta yellow

cyan magenta

jaune

Cha?ne . ,

Marqueur de point point pixel

k

black

noir

w

white

blanc

Voir la palette compl?te sur

o

rond

v

triangle pointe en bas

^

triangle pointe en haut

<

triangle pointe ? gauche

>

triangle pointe ? droite

1

croix ? 3 branches vers le bas

Cha?ne -: -.

Style de ligne ligne continue

tirets ligne en pointill?

tirets points

2

croix ? 3 branches vers le haut

3 croix ? 3 branches vers la gauche

4

croix ? 3 branches vers la droite

Exemple : plt.plot(x, y, 'r+:') trace un graphe dont les points sont rouges, en forme de + et reli?s par des lignes en pointill?.

s

carr?

p

pentagone

*

?toile

h

hexagone

H

hexagone

+

plus

P

plus plein

x

croix

X

croix pleine

d

carreau

D

carreau plus grand

|

barre verticale

_

barre horizontale

? noter !

La fonction plot d?coupe l'option styleDuGraphe en morceaux :

Une couleur (une seule lettre accept?e), que l'on peut aussi donner avec le mot cl? color='' (plus de contrainte sur le nom de la couleur). De nombreuses autres fonctions de pyplot (plt.grid, plt.xlabel, plt.ylabel, plt.title,...) utilisent ce mot cl? permettant l'usage de toute la palette des couleurs.

Un style de marqueur de point, que l'on peut aussi donner avec le mot cl? marker=''

Un style de ligne, que l'on donne avec le mot cl? linestyle='', souvent abr?g? en ls=''

Si rien n'est pr?cis?, Matplotlib utilise simplement le param?tre par d?faut pour ces 3 styles.

Types de graphes

plt.plot() : pour tracer des courbes plt.scatter() : pour tracer des points plt.bar() : pour des diagrammes ? barre plt.pie() : pour des camemberts plt.hist() : pour les histogrammes

Cr?er des grilles de graphes

Il est possible de cr?er des grilles de graphes, solution tr?s pratique pour empiler des graphes qui doivent ?tre regard?s ensemble mais qui n'ont pas les m?mes ordres de grandeurs en mati?re d'abscisses et d'ordonn?es. On utilise l'instruction subplot() qui va d?crire une grille. Cette commande prend plusieurs arguments :

1. Nombre de lignes de la grille de graphe 2. Nombre de colonnes de la grille de graphe 3. Index du graphe dans la grille (la num?rotation se fait de gauche ? droite et de haut en bas) 4. Options Exemple avec une grille de 1 colonne et 2 lignes (la couleur de fond du second graphe sera cyan) :

plt.subplot(1, 2, 1)

plt.plot(x, y, 'k-.', linewidth=2)

plt.subplot(1, 2, 2, facecolor='c')

plt.plot(t, y, 'r+:', linewidth=1)

plt.show()

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