[Data Visualization] 使用Python Matplotlib库实现随机漫步散点图的绘制

一、内容实现概述

本文主要讲述使用Python的Matplotlib绘图库绘制一个随机漫步的散点图

Matplot绘制过程如下：

1. 1. 导入所需的random（生成随机数）、matplotlib.pyplot库
   2. 使用random内置库生成绘制散点图的随机漫步数据（即模拟一只蚂蚁在二维直角坐标系中随意爬行的场景）
   3. 创建图形和子图形对象
   4. 调用子图形的scatter()方法并传入随机漫步数据，进行绘制
   5. 添加相关说明和样式以美观图形
   6. 调用库的show()方法，进行展示

注：

• 在Python中使用（导入）Matplotlib绘图库时，需要先安装，本实现使用的是pip命令安装。pip install matlplotlib 
• Matplotlib官方教程

 

二、代码实现

注：源代码地址

# 主题：生成随机漫步数据，并将其绘制成散点图

import random as rd
import matplotlib.pyplot as plt

# 第一步：生成随机漫步数据
x_axis_values = [0]
y_axis_values = [0]

walk_nums = 5000
## 增加点数
walk_nums = 50000

while len(x_axis_values) < walk_nums:
    x_direction = rd.choice([-1, 1])
    y_direction = rd.choice([-1, 1])

    x_distance = rd.randrange(5)
    y_distance = rd.randrange(5)

    x_point = x_direction * x_distance
    y_point = y_direction * y_distance

    if x_point == 0 and y_point == 0:
        continue

    x_position = x_axis_values[-1] + x_point
    y_position = y_axis_values[-1] + y_point

    x_axis_values.append(x_position)
    y_axis_values.append(y_position)

# 第二步：绘制散点图，并设置样式
plt.style.use("classic")
## 调整图表尺寸、设置分辨率以适合屏幕
fig, ax = plt.subplots(figsize=(16, 9), dpi=128)

ax.scatter(x_axis_values, y_axis_values, 
           # 给点着色
           c=range(walk_nums), cmap=plt.cm.Blues, edgecolors=None, s=1)
## 突出起点和终点
ax.scatter(0, 0, c='green', edgecolors=None, s=100)
ax.scatter(x_axis_values[-1], y_axis_values[-1], c='red', edgecolors=None, s=100)

## 隐藏坐标轴
ax.get_xaxis().set_visible(False)
ax.get_yaxis().set_visible(False)

plt.show()

 

三、运行结果