24 - python, graficando

Python

ING1310 Introduccion a la Computacion

Python

Graficando

Matas Recabarren - Andres [email protected] - [email protected]

Universidad de Los Andes

27/octubre/2010

Rev : 110

Clase 24 1 / 23

Python

En esta clase

1 matplotlibMultiples FigurasInformacion Adicional

2 Ejercicios

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Python

matplotlib

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Python

matplotlib

Introduccion

matplotlib es un modulo que agrega funcionalidades para graficaren python El modulo en python se llama pyplot

Crea una ventana por cada grafico que realicemos Cada ventana se conoce como figure

Existe un metodo show el cual se debe llamar una sola vez, cuando yaestan listos todos los graficos. Este metodo muestra las ventanas.

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matplotlib

Funcion plot

Es la funcion basica para graficar.

Su funcionamiento dependera de los parametros que se le entreguen: plot(y) el arreglo recibido lo considera como el eje Y, el eje X es el

ndice en el arreglo. plot(x, y) grafica linealmente entre los puntos x, y obtenidos de

los dos arreglos. plot(x, y, f) el parametro f indica el formato del grafico,

definido por el color y el estilo:

b- valor por defecto, azul y lnea entre los puntos (continuo) g verde y lnea punteada entre los puntos ro rojo y un crculo en cada punto ks negro y cuadrado en cada punto m morado y triangulo en cada punto

Ademas se pueden combinar los estilos, i.e. go

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matplotlib

from numpy import *

import matplotlib.pyplot as plt

y = array([1, 2, -1, 5, 2, 0, 3])

x = array([-1, 0.5, 3, 5, 6, 6.5, 6.9])

plt.plot(x, y, ro --)

plt.show()

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Python

matplotlib

Por cada llamada a plot se agrega un nuevo conjunto al mismografico

Ejemplo: Multiples resultados en un mismo grafico

from numpy import *


t = linspace (0, 10, 40)

y = sin(t)

plt.plot(t, y) # graficar seno

plt.plot(t, cos(t)) # graficar coseno

plt.show() # mostrar

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Configuracion de Ejes

Es posible modificar la configuracion de los ejes axis([xmin, xmax, ymin, ymax]) modifica los valores maximos

y mnimos de cada eje. xlabel/ylabel(l) recibe un nombre con el ttulo para el eje. title(t) define el ttulo del grafico. legend() agrega una leyenda al grafico (se debe poner un label al

grafico)

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Ejemplo: Grafico con configuracion de ejes

from numpy import *


t = linspace (0, 10, 40)

y = sin(t)

plt.plot(t, y, label="sin(t)") # graficar seno

plt.axis([-1, 11, -1.5, 1.5])

plt.xlabel(tiempo )

plt.ylabel(seno)

plt.title(Seno en el tiempo )

plt.legend ()

plt.show()

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Histogramas

matplotlib provee una funcion especial para graficar histogramas. La funcion hist recibe al menos el arreglo con los valores y lacantidad de bins Los bins son las agrupaciones para el histograma.

Ejemplo: Mostrar histogramas

from numpy import *


# Genera un arreglo de 1000 valores aleatorios con

# distribucion normal de media 0 y phi 5

y = random.normal(0, 5, 1000)

plt.hist(y, 20)

plt.plot ([-20,20],[ len(y)/20,len(y)/20], r-)

plt.show()

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Multiples Figuras

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Multiples Figuras

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Multiples Figuras

Que pasa si quiero hacer dos graficos en un mismo

programa?

Por defecto se crea una figura donde se dibujan todos los graficos

Para graficos separados se deben crear las figuras de forma explcita A traves de la funcion figure(n), donde n es el numero unico que

identifica a esa figura.

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Multiples Figuras

Ejemplo: Multiples figuras

from numpy import *


t = linspace (0, 10, 40)

y = 10* sin(t)

plt.plot(t, y)

plt.figure (2) # nueva figura


plt.hist(y, 20)

plt.show()

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Multiples Figuras

Subplots

Tambien es posible poner varios graficos separados en una mismafigura Se realizan a traves de la funcion subplot Recibe tres parametros, la cantidad de filas, la cantidad de columnas, y

la posicion donde graficar Las posiciones comienzan en 1 y se mueven de izquierda a derecha y de

arriba a abajo

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Multiples Figuras

Ejemplo: Multiples graficos en una figura

from numpy import *


y = array([1, 2, -1, 5, 2, 0, 3])

x = array([-1, 0.5, 3, 5, 6, 6.5, 6.9])

plt.figure (1)

plt.subplot(2, 1, 1)

plt.plot(x, y, ro --)

plt.axis([-7, 7, -6, 6])

plt.subplot(2, 1, 2)

plt.plot(y)

plt.show()

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Informacion Adicional

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Texto

Podemos agregar texto donde queramos a nuestros graficos

Utilizamos la funcion text que recibe al menos 3 parametros: La posicion (x, y) segun el valor de los ejes El texto que se quiere mostrar

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Ejemplo: Texto en grafico

from numpy import *



plt.hist(y, 20)

# Muestra una grilla

plt.grid(True)

# Los signos peso hacen que se procese el texto

plt.text(-10, 100, r = 0, = 5)

plt.show()

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Anotaciones sobre los graficos

Mediante al funcion annotate uno puede agregar informacion sobrealgun punto del gafico en particular.

Recibe el texto que se quiere mostrar, as como otros parametros: xy posicion que se quiere destacar xytext posicion donde poner el texto arrowprops propiedades de la flecha entre el texto y el punto

destacado

facecolor color de la flecha shrink porcentaje de separacion entre la flecha, el texto y el punto frac fraccion de la flecha utilizada por la cabeza headwidth ancho de la cabeza

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Ejemplo: Anotaciones en grafico

from numpy import *


x = arange (0.0, 5.0, 0.01)

s = cos (2*pi*x)

plt.plot(x, s)

plt.annotate(maximo local,xy=(2, 1),xytext =(3 ,1.5),

arrowprops=dict(facecolor=black,shrink =0.05, frac

=0.2))

plt.ylim(-2, 2)

plt.show()

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Mas?

Se puede hacer muchsimo mas.Pueden ver todas las funciones en:http://matplotlib.sourceforge.net/

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Ejemplo: Mas?from numpy import *


# Creamos un arreglo de valores entre 0 y 1 que seran el rho

r = arange(0, 1, 0.001)

# Creamos un arreglo de valores angulares

theta = 8*pi*r

# Graficamos valores angulares como X, y valores entre 0 y 1 como Y

# grafico en coordenadas polares

plt.polar(theta , r, color=#ee8d18 , lw=3)

# Definimos un punto entre los graficados

ind = 800

# Obtenemos el r y el thetha para ese punto

thisr , thistheta = r[ind], theta[ind]

# Graficamos un circulo en ese punto

plt.plot([ thistheta], [thisr], o)

# Agregamos una nota al punto

plt.annotate(anotacion polar ,

xy=(thistheta , thisr),

xytext =(0.05 , 0.05) ,

textcoords=figure fraction ,

arrowprops=dict(facecolor=black , shrink =0.05) ,

horizontalalignment =left,

verticalalignment=bottom )

plt.show()

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Ejercicios

Ejercicios

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Ejercicios

Ejercicio Python: Histogramas

Implemente una funcion que muestre en una sola figura una serie de his-togramas de valores aleatorios que siguen una distribucion normal. Para ellosu funcion debe recibir 4 parametros:

El valor del para la distribucion normal ( = 0)

La cantidad de histogramas a realizar

La cantidad de muestras por cada histograma

La cantidad de bins para cada histograma

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Ejemplo: Solucion - Histogramasfrom numpy import *

import pylab as plt

def normalHist(sigma , cantHist , cantSamples , cantBins):

n = random.normal(0, sigma , (cantHist , cantSamples))

plt.figure (1)

for i in range(len(n)):

plt.subplot(cantHist , 1, i+1)

plt.hist(n[i], cantBins)

plt.show()

s = input("Ingrese el valor de sigma: ")

s = float(s)

normalHist(s, 4, 5000, 60)

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