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matplotlib

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更新于 10-16 02:31

技能介绍

用途:Matplotlib 是 Python 的基础可视化库,用于创建静态、动画和交互式图表。该技能在需要绘制折线、散点、柱状、直方、热力图、等高线等图表,生成科学或统计可视化,定制外观,制作多面板子图,导出 PNG/PDF/SVG 等格式,构建交互图或动画,进行 3D 可视化,以及将图表集成到 Jupyter 或 GUI 应用时使用。

主要能力:Matplotlib 采用 Figure、Axes、Artist、Axis 的层级对象结构。提供两种接口:pyplot 接口(隐式、MATLAB 风格,适合快速简单绘图)和面向对象接口(显式,推荐用于多数场景,便于复杂多子图与调试)。支持多种图表类型,包括折线、散点、柱状、直方、热力图、等高线、箱线图和小提琴图。支持颜色(命名色、十六进制、RGB 元组、colormap)、样式表(如 seaborn-v0_8-darkgrid、ggplot、bmh、fivethirtyeight)、rcParams 定制、文本与注释。支持保存为 PNG、PDF、SVG,可设置 dpi、bbox_inches='tight'、facecolor、transparent。支持 3D 绘图(mplot3d)。

使用方式:推荐使用面向对象接口,例如 fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6)),再调用 ax.plot 等方法并设置标签、标题、图例、网格,最后 plt.savefig 或 plt.show。多子图可用 plt.subplots、subplot_mosaic 或 GridSpec。技能附带脚本:python scripts/plot_template.py 和 python scripts/style_configurator.py;保存样式时需选择新输出路径,助手拒绝覆盖已有样式或预览图,使用 --preview --output 时预览保存为 <name>_preview.png。详细参考见 references/plot_types.md、styling_guide.md、api_reference.md、common_issues.md。

适用场景:科学统计可视化、出版级图表、多面板图、交互与动画、3D 图,以及与 NumPy/Pandas、Seaborn、Jupyter、GUI 框架集成。

限制:仅当任务明确匹配上述范围时使用;输出不能替代环境特定的验证、测试或专家审查;若缺少必要输入、权限、安全边界或成功标准,应停止并请求澄清。官方文档 https://matplotlib.org/,图库 https://matplotlib.org/stable/gallery/index.html,速查表 https://matplotlib.org/cheatsheets/,教程 https://matplotlib.org/stable/tutorials/index.html。