?Turtle庫(kù)是Python語(yǔ)言中一個(gè)很流行的繪制圖像的函數(shù)庫(kù)，想象一個(gè)小烏龜，在一個(gè)橫軸為x、縱軸為y的坐標(biāo)系原點(diǎn)，(0,0)位置開(kāi)始，它根據(jù)一組函數(shù)指令的控制，在這個(gè)平面坐標(biāo)系中移動(dòng)，從而在它爬行的路徑上繪制了圖形。
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turtle 繪圖的基礎(chǔ)知識(shí)：
1. 畫(huà)布(canvas)
? ? 畫(huà)布就是turtle為我們展開(kāi)用于繪圖區(qū)域，我們可以設(shè)置它的大小和初始位置。
? ? 設(shè)置畫(huà)布大小
turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)，參數(shù)分別為畫(huà)布的寬(單位像素), 高, 背景顏色。
? ? 如：turtle.screensize(800,600, "green")
turtle.screensize()?#返回默認(rèn)大小(400, 300)
? ? turtle.setup(width=0.5, height=0.75,
startx=None, starty=None)，參數(shù)：width, height: 輸入寬和高為整數(shù)時(shí), 表示像素; 為小數(shù)時(shí), 表示占據(jù)電腦屏幕的比例，(startx, starty): 這一坐標(biāo)表示矩形窗口左上角頂點(diǎn)的位置, 如果為空,則窗口位于屏幕中心。
? ? 如：turtle.setup(width=0.6,height=0.6)
turtle.setup(width=800,height=800, startx=100, starty=100)
2. 畫(huà)筆
2.1 畫(huà)筆的狀態(tài)
? ? 在畫(huà)布上，默認(rèn)有一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)為畫(huà)布中心的坐標(biāo)軸，坐標(biāo)原點(diǎn)上有一只面朝x軸正方向小烏龜。這里我們描述小烏龜時(shí)使用了兩個(gè)詞語(yǔ)：坐標(biāo)原點(diǎn)(位置)，面朝x軸正方向(方向)， turtle繪圖中，就是使用位置方向描述小烏龜(畫(huà)筆)的狀態(tài)。
2.2 畫(huà)筆的屬性
? ? 畫(huà)筆(畫(huà)筆的屬性，顏色、畫(huà)線的寬度等)
? ? 1) turtle.pensize()：設(shè)置畫(huà)筆的寬度；
? ? 2) turtle.pencolor()：沒(méi)有參數(shù)傳入，返回當(dāng)前畫(huà)筆顏色，傳入?yún)?shù)設(shè)置畫(huà)筆顏色，可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元組。
? ? 3) turtle.speed(speed)：設(shè)置畫(huà)筆移動(dòng)速度，畫(huà)筆繪制的速度范圍[0,10]整數(shù)，數(shù)字越大越快。
2.3 繪圖命令
? ? ?操縱海龜繪圖有著許多的命令，這些命令可以劃分為3種：一種為運(yùn)動(dòng)命令，一種為畫(huà)筆控制命令，還有一種是全局控制命令。
(1)????畫(huà)筆運(yùn)動(dòng)命令
命令說(shuō)明
turtle.forward(distance)向當(dāng)前畫(huà)筆方向移動(dòng)distance像素長(zhǎng)度
turtle.backward(distance)向當(dāng)前畫(huà)筆相反方向移動(dòng)distance像素長(zhǎng)度
turtle.right(degree)順時(shí)針移動(dòng)degree°
turtle.left(degree)逆時(shí)針移動(dòng)degree°
turtle.pendown()移動(dòng)時(shí)繪制圖形，缺省時(shí)也為繪制
turtle.goto(x,y)將畫(huà)筆移動(dòng)到坐標(biāo)為x,y的位置
turtle.penup()提起筆移動(dòng)，不繪制圖形，用于另起一個(gè)地方繪制
turtle.circle()畫(huà)圓，半徑為正(負(fù))，表示圓心在畫(huà)筆的左邊(右邊)畫(huà)圓
setx( )將當(dāng)前x軸移動(dòng)到指定位置
sety( )將當(dāng)前y軸移動(dòng)到指定位置
setheading(angle)設(shè)置當(dāng)前朝向?yàn)閍ngle角度
home()設(shè)置當(dāng)前畫(huà)筆位置為原點(diǎn)，朝向東。
dot(r)繪制一個(gè)指定直徑和顏色的圓點(diǎn)
(2)???? 畫(huà)筆控制命令
命令說(shuō)明
turtle.fillcolor(colorstring)繪制圖形的填充顏色
turtle.color(color1, color2)同時(shí)設(shè)置pencolor=color1, fillcolor=color2
turtle.filling()返回當(dāng)前是否在填充狀態(tài)
turtle.begin_fill()準(zhǔn)備開(kāi)始填充圖形
turtle.end_fill()填充完成
turtle.hideturtle()隱藏畫(huà)筆的turtle形狀
turtle.showturtle()顯示畫(huà)筆的turtle形狀
(3)????全局控制命令
命令說(shuō)明
turtle.clear()清空turtle窗口，但是turtle的位置和狀態(tài)不會(huì)改變
turtle.reset()清空窗口，重置turtle狀態(tài)為起始狀態(tài)
turtle.undo()撤銷上一個(gè)turtle動(dòng)作
turtle.isvisible()返回當(dāng)前turtle是否可見(jiàn)
stamp()復(fù)制當(dāng)前圖形
turtle.write(s
[,font=("font-name",font_size,"font_type")])
寫(xiě)文本，s為文本內(nèi)容，font是字體的參數(shù)，分別為字體名稱，大小和類型；font為可選項(xiàng)，font參數(shù)也是可選項(xiàng)
(4)????其他命令
命令說(shuō)明
turtle.mainloop()或turtle.done()啟動(dòng)事件循環(huán) -調(diào)用Tkinter的mainloop函數(shù)。
必須是烏龜圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句。
turtle.mode(mode=None)設(shè)置烏龜模式（“standard”，“l(fā)ogo”或“world”）并執(zhí)行重置。如果沒(méi)有給出模式，則返回當(dāng)前模式。
模式初始龜標(biāo)題正角度
standard向右（東）逆時(shí)針
logo向上（北）順時(shí)針
turtle.delay(delay=None)設(shè)置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲。
turtle.begin_poly()開(kāi)始記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的第一個(gè)頂點(diǎn)。
turtle.end_poly()停止記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的最后一個(gè)頂點(diǎn)。將與第一個(gè)頂點(diǎn)相連。
turtle.get_poly()返回最后記錄的多邊形。
在函數(shù)擬合中，如果用p表示函數(shù)中需要確定的參數(shù)，那么目標(biāo)就是找到一組p，使得下面函數(shù)S的值最?。?/p>
這種算法稱為最小二乘法擬合。Python的Scipy數(shù)值計(jì)算庫(kù)中的optimize模塊提供了 leastsq() 函數(shù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合計(jì)算。
此處利用該函數(shù)對(duì)一段弧線使用圓方程進(jìn)行了擬合，并通過(guò)Matplotlib模塊進(jìn)行了作圖，程序內(nèi)容如下：
Python的使用中需要導(dǎo)入相應(yīng)的模塊，此處首先用 import 語(yǔ)句
分別導(dǎo)入了numpy, leastsq與pylab模塊，其中numpy模塊常用用與數(shù)組類型的建立，讀入等過(guò)程。leastsq則為最小二乘法擬合函數(shù)。pylab是繪圖模塊。
接下來(lái)我們需要讀入需要進(jìn)行擬合的數(shù)據(jù)，這里使用了 numpy.loadtxt() 函數(shù)：
其參數(shù)有：
進(jìn)行擬合時(shí)，首先我們需要定義一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。對(duì)于圓的方程，我們需要圓心坐標(biāo)(a,b)以及半徑r三個(gè)參數(shù)，方便起見(jiàn)用p來(lái)存儲(chǔ)：
緊接著就可以進(jìn)行擬合了， leastsq() 函數(shù)需要至少提供擬合的函數(shù)名與參數(shù)的初始值：
返回的結(jié)果為一數(shù)組，分別為擬合得到的參數(shù)與其誤差值等，這里只取擬合參數(shù)值。
leastsq() 的參數(shù)具體有：
輸出選項(xiàng)有：
最后我們可以將原數(shù)據(jù)與擬合結(jié)果一同做成線狀圖，可采用 pylab.plot() 函數(shù)：
pylab.plot() 函數(shù)需提供兩列數(shù)組作為輸入，其他參數(shù)可調(diào)控線條顏色，形狀，粗細(xì)以及對(duì)應(yīng)名稱等性質(zhì)。視需求而定，此處不做詳解。
pylab.legend() 函數(shù)可以調(diào)控圖像標(biāo)簽的位置，有無(wú)邊框等性質(zhì)。
pylab.annotate() 函數(shù)設(shè)置注釋，需至少提供注釋內(nèi)容與放置位置坐標(biāo)的參數(shù)。
pylab.show() 函數(shù)用于顯示圖像。
最終結(jié)果如下圖所示：
用Python作科學(xué)計(jì)算
numpy.loadtxt
scipy.optimize.leastsq
今天開(kāi)始琢磨用Python畫(huà)圖，沒(méi)使用之前是一臉懵的，我使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境是Pycharm，這個(gè)輸出的是一行行命令，這個(gè)圖畫(huà)在哪里呢？
搜索之后發(fā)現(xiàn)，它會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，然后就開(kāi)始畫(huà)了，比如下圖
第一個(gè)常用的庫(kù)是Turtle，它是Python語(yǔ)言中一個(gè)很流行的繪制圖像的函數(shù)庫(kù)，這個(gè)詞的意思就是烏龜，你可以想象下一個(gè)小烏龜在一個(gè)x和y軸的平面坐標(biāo)系里，從原點(diǎn)開(kāi)始根據(jù)指令控制，爬行出來(lái)就是繪制的圖形了。
它最常用的指令就是旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，比如畫(huà)個(gè)圓，就是繞著圓心移動(dòng)；再比如上圖這個(gè)怎么畫(huà)呢，其實(shí)主要就兩個(gè)命令：
turtle.forward(200)
turtle.left(170)
第一個(gè)命令是移動(dòng)200個(gè)單位并畫(huà)出來(lái)軌跡
第二個(gè)命令是畫(huà)筆順時(shí)針轉(zhuǎn)170度，注意此時(shí)并沒(méi)有移動(dòng)，只是轉(zhuǎn)角度
然后呢？ 循環(huán)重復(fù)就畫(huà)出來(lái)這個(gè)圖了
好玩吧。
有需要仔細(xì)研究的可以看下這篇文章 ，這個(gè)牛人最后用這個(gè)庫(kù)畫(huà)個(gè)移動(dòng)的鐘表，太贊了。
Turtle雖好玩，但是我想要的是我給定數(shù)據(jù)，然后讓它畫(huà)圖，這里就找到另一個(gè)常用的畫(huà)圖的庫(kù)了。
Matplotlib是python最著名的繪圖庫(kù)，它提供了一整套和matlab相似的命令A(yù)PI，十分適合交互式地行制圖。其中，matplotlib的pyplot模塊一般是最常用的，可以方便用戶快速繪制二維圖表。
使用起來(lái)也挺簡(jiǎn)單，
首先import matplotlib.pyplot as plt?導(dǎo)入畫(huà)圖的圖。
然后給定x和y，用這個(gè)命令plt.plot(x, y)就能畫(huà)圖了，接著用plt.show()就可以把圖形展示出來(lái)。
接著就是各種完善，比如加標(biāo)題，設(shè)定x軸和y軸標(biāo)簽，范圍，顏色，網(wǎng)格等等，在 這篇文章里介紹的很詳細(xì)。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的好處就是你需要什么內(nèi)容，基本上都能搜索出來(lái)，而且還是免費(fèi)的。
我為什么要研究這個(gè)呢？當(dāng)然是為了用，比如我把比特幣的曲線自己畫(huà)出來(lái)可好？
假設(shè)現(xiàn)在有個(gè)數(shù)據(jù)csv文件，一列是日期，另一列是比特幣的價(jià)格，那用這個(gè)命令畫(huà)下：
這兩列數(shù)據(jù)讀到pandas中，日期為df['time']列，比特幣價(jià)格為df['ini']，那我只要使用如下命令
plt.plot(df['time'], df['ini'])
plt.show()
就能得到如下圖：
自己畫(huà)的是不是很香，哈哈！
然后呢，我在上篇文章 中介紹過(guò)求Ahr999指數(shù)，那可不可以也放到這張圖中呢？不就是加一條命令嘛
plt.plot(df['time'], df['Ahr999'])
圖形如下：
但是，Ahr999指數(shù)怎么就一條線不動(dòng)啊，?原來(lái)兩個(gè)Y軸不一致，顯示出來(lái)太怪了，需要用多Y軸，問(wèn)題來(lái)了。
繼續(xù)谷歌一下，把第二個(gè)Y軸放右邊就行了，不過(guò)呢得使用多圖，重新繪制
fig = plt.figure() # 多圖
ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.plot(df['time'], df['ini'], label="BTC price")? #?繪制第一個(gè)圖比特幣價(jià)格
ax1.set_ylabel('BTC price') #?加上標(biāo)簽
# 第二個(gè)直接對(duì)稱就行了
ax2 = ax1.twinx()#?在右邊增加一個(gè)Y軸
ax2.plot(df['time'], df['Ahr999'], 'r', label="ahr999")??#?繪制第二個(gè)圖Ahr999指數(shù)，紅色
ax2.set_ylim([0, 50])# 設(shè)定第二個(gè)Y軸范圍
ax2.set_ylabel('ahr999')
plt.grid(color="k", linestyle=":")# 網(wǎng)格
fig.legend(loc="center")#圖例
plt.show()
跑起來(lái)看看效果，雖然丑了點(diǎn)，但終于跑通了。
這樣就可以把所有指數(shù)都繪制到一張圖中，等等，三個(gè)甚至多個(gè)Y軸怎么加？這又是一個(gè)問(wèn)題，留給愛(ài)思考愛(ài)學(xué)習(xí)的你。
有了自己的數(shù)據(jù)，建立自己的各個(gè)指數(shù)，然后再放到圖形界面中，同時(shí)針對(duì)異常情況再自動(dòng)進(jìn)行提醒，比如要抄底了，要賣出了，用程序做出自己的晴雨表。
1，xlable,ylable設(shè)置x，y軸的標(biāo)題文字。
2，title設(shè)置標(biāo)題。
3，xlim,ylim設(shè)置x,y軸顯示范圍。
plt.show()顯示繪圖窗口，通常情況下，show（）會(huì)阻礙程序運(yùn)行，帶-wthread等參數(shù)的環(huán)境下，窗口不會(huì)關(guān)閉。
plt.saveFig（）保存圖像。
面向?qū)ο罄L圖
1，當(dāng)前圖表和子圖可以用gcf(),gca()獲得。
subplot()繪制包含多個(gè)圖表的子圖。
configure subplots,可調(diào)節(jié)子圖與圖表邊框距離。
可以通過(guò)修改配置文件更改對(duì)象屬性。
圖標(biāo)顯示中文
1，在程序中直接指定字體。
2， 在程序開(kāi)始修改配置字典reParams.
3，修改配置文件。
Artist對(duì)象
1，圖標(biāo)的繪制領(lǐng)域。
2，如何在FigureCanvas對(duì)象上繪圖。
3，如何使用Renderer在FigureCanvas對(duì)象上繪圖。
FigureCanvas和Render處理底層圖像操作，Artist處理高層結(jié)構(gòu)。
分為簡(jiǎn)單對(duì)象和容器對(duì)象，簡(jiǎn)單的Aritist是標(biāo)準(zhǔn)的繪圖元件，例如Line 2D,Rectangle,Text,AxesImage等，而容器類型包含許多簡(jiǎn)單的的 Aritist對(duì)象，使他們構(gòu)成一個(gè)整體，例如Axis,Axes,Figure等。
直接創(chuàng)建Artist對(duì)象進(jìn)項(xiàng)繪圖操作步奏：
1，創(chuàng)建Figure對(duì)象（通過(guò)figure（）函數(shù)，會(huì)進(jìn)行許多初始化操作，不建議直接創(chuàng)建。）
2，為Figure對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)Axes對(duì)象。
3，調(diào)用Axes對(duì)象的方法創(chuàng)建各類簡(jiǎn)單的Artist對(duì)象。
Figure容器
如何找到指定的Artist對(duì)象。
1，可調(diào)用add_subplot()和add_axes()方法向圖表添加子圖。
2，可使用for循環(huán)添加?xùn)鸥瘛?/p>
3，可通過(guò)transform修改坐標(biāo)原點(diǎn)。
Axes容器
1，patch修改背景。
2，包含坐標(biāo)軸，坐標(biāo)網(wǎng)格，刻度標(biāo)簽，坐標(biāo)軸標(biāo)題等內(nèi)容。
3，get_ticklabels(),,get-ticklines獲得刻度標(biāo)簽和刻度線。
1，可對(duì)曲線進(jìn)行插值。
2，fill_between()繪制交點(diǎn)。
3，坐標(biāo)變換。
4，繪制陰影。
5，添加注釋。
1，繪制直方圖的函數(shù)是
2，箱線圖（Boxplot）也稱箱須圖（Box-whisker Plot），是利用數(shù)據(jù)中的五個(gè)統(tǒng)計(jì)量：最小值、第一四分位
數(shù)、中位數(shù)、第三四分位數(shù)與最大值來(lái)描述數(shù)據(jù)的一種方法，它可以粗略地看出數(shù)據(jù)是否具有對(duì)稱性以及分
布的分散程度等信息，特別可以用于對(duì)幾個(gè)樣本的比較。
3，餅圖就是把一個(gè)圓盤(pán)按所需表達(dá)變量的觀察數(shù)劃分為若干份，每一份的角度（即面積）等價(jià)于每個(gè)觀察
值的大小。
4,散點(diǎn)圖
5,QQ圖
低層繪圖函數(shù)
類似于barplot()，dotchart()和plot()這樣的函數(shù)采用低層的繪圖函數(shù)來(lái)畫(huà)線和點(diǎn)，來(lái)表達(dá)它們?cè)陧?yè)面上放置的位置以及其他各種特征。
在這一節(jié)中，我們會(huì)描述一些低層的繪圖函數(shù)，用戶也可以調(diào)用這些函數(shù)用于繪圖。首先我們先講一下R怎么描述一個(gè)頁(yè)面；然后我們講怎么在頁(yè)面上添加點(diǎn)，線和文字；最后講一下怎么修改一些基本的圖形。
繪圖區(qū)域與邊界
R在繪圖時(shí)，將顯示區(qū)域劃分為幾個(gè)部分。繪制區(qū)域顯示了根據(jù)數(shù)據(jù)描繪出來(lái)的圖像，在此區(qū)域內(nèi)R根據(jù)數(shù)據(jù)選擇一個(gè)坐標(biāo)系，通過(guò)顯示出來(lái)的坐標(biāo)軸可以看到R使用的坐標(biāo)系。在繪制區(qū)域之外是邊沿區(qū)，從底部開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较蚍謩e用數(shù)字1到4表示。文字和標(biāo)簽通常顯示在邊沿區(qū)域內(nèi)，按照從內(nèi)到外的行數(shù)先后顯示。
添加對(duì)象
在繪制的圖像上還可以繼續(xù)添加若干對(duì)象，下面是幾個(gè)有用的函數(shù)，以及對(duì)其功能的說(shuō)明。
?points(x, y, ...)，添加點(diǎn)
?lines(x, y, ...)，添加線段
?text(x, y, labels, ...)，添加文字
?abline(a, b, ...)，添加直線y=a+bx
?abline(h=y, ...)，添加水平線
?abline(v=x, ...)，添加垂直線
?polygon(x, y, ...)，添加一個(gè)閉合的多邊形
?segments(x0, y0, x1, y1, ...)，畫(huà)線段
?arrows(x0, y0, x1, y1, ...)，畫(huà)箭頭
?symbols(x, y, ...)，添加各種符號(hào)
?legend(x, y, legend, ...)，添加圖列說(shuō)明
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