Matplotlib

matplotlib 是 Python 中最常用的資料視覺化套件之一，支援靜態、互動式與動畫圖表的產生。其核心模組為 pyplot，用法類似於 MATLAB。

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一、安裝

pip install matplotlib

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二、基本用法（折線圖）

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [1, 4, 9, 16, 25]

plt.plot(x, y)
plt.title("平方數")
plt.xlabel("x 軸")
plt.ylabel("y 軸")
plt.show()

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三、常見圖表類型

圖表類型	函數	說明
折線圖	plot()	數據趨勢顯示
長條圖	bar()	分類資料比較
散點圖	scatter()	數值分布與相關性
直方圖	hist()	數值分布密度
圓餅圖	pie()	占比視覺化
影像圖（熱圖）	imshow()	二維影像或矩陣資料視覺化

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四、常用設定與功能

plt.figure(figsize=(8, 5))        # 設定畫布大小
plt.grid(True)                    # 顯示格線
plt.legend(['實驗組'])            # 加入圖例
plt.savefig('output.png')         # 儲存圖片

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五、子圖繪製（subplot）

fig, axs = plt.subplots(1, 2, figsize=(10, 4))
axs[0].plot([1, 2, 3], [1, 2, 3])
axs[1].bar(['A', 'B'], [3, 5])
plt.tight_layout()
plt.show()

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六、中文顯示（Linux 範例）

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm

font_path = "/usr/share/fonts/opentype/noto/NotoSansCJK-Regular.ttc"
my_font = fm.FontProperties(fname=font_path)
plt.title("中文標題", fontproperties=my_font)

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七、進階功能

• 動畫（matplotlib.animation）

• 三維繪圖（mpl_toolkits.mplot3d）

• 與 pandas 或 seaborn 搭配使用

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Matplotlib 是資料科學與機器學習工作中不可或缺的圖表工具，從快速繪圖到進階自定義視覺化都能滿足需求。熟練它能提升資料探索與報告表達力。