15.3 数据处理与可视化：可视化¶

内容梗概¶

本课用较短篇幅快速过一遍 Matplotlib 的基本用法。老师沿用讲 Pandas 时的思路：先理解库如何看待对象——Matplotlib 把一张图拆解为 figure（图表背景）、axis（坐标轴）、line（折线）、图例、网格、title 等组成部分，再查各部分的具体 API。课上用最简单的例子演示了 subplots() 初始化图表、plot() 画折线、show() 显示窗口的完整流程，并预告下节课将结合爬虫数据做综合实例（同时也是作业）。

知识点详解¶

Matplotlib 的能力与学习思路（约 00:00 - 03:10）¶

Matplotlib 官方图表库能力非常强，各种类型的图基本都有（包括地图），做数据新闻完全够用；老师举例：有同学转专业到新闻/传播学，最后仍要用 Python 抓数据做数据新闻。
官网每种图都附示例代码，点进去可以看到怎么写。
学习思路与 Pandas 一致：先了解库用什么对象/类描述一张图，再了解这些类提供哪些操作方法，最后查具体 API。
Matplotlib 眼中一张图的组成：
figure：整个图表的背景/区域；
axis：坐标轴（x 轴、y 轴）；
line：折线；此外还有图例（legend）、网格（grid）、标题（title）等。
了解整体结构后，就可以用 figure、title 等对应的类去操作图表的各个部分。

Pandas 与 Matplotlib 的关系（约 03:12 - 03:40）¶

Pandas 基于 NumPy、Matplotlib、xlrd 等一系列第三方库开发，它本身也提供调用 Matplotlib 的画图接口（下节课实例会用 DataFrame 的 plot 接口直接画图）。
注意（老师现场纠错，约 07:26）：Pandas 提供 Matplotlib 的接口，但安装 Pandas 时**并不会自动装上 Matplotlib 库本身**，需要单独 pipenv install matplotlib。老师课上误以为自带，运行时才补装。

最简单的画图示例（约 03:43 - 08:30）¶

import matplotlib.pyplot as plt   # 从 pyplot 子模块导入，起别名 plt

fig, ax = plt.subplots()          # 一步同时生成 figure 和 axis，返回两个对象
ax.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 2, 3])  # 在坐标轴上画数据，默认折线
plt.show()                        # 显示窗口

import matplotlib.pyplot as plt：pyplot 是 Matplotlib 的绘图子模块，起别名为了书写方便。
plt.subplots()：一个函数同时创建 figure（图表区域）和 axis（坐标轴），返回两个结果——前者对应整张图表，后者对应坐标轴。
subplots(1, 2) 可传行列参数：一行两列即一个 figure 上并排两个子图（A 图、B 图，各有自己的坐标轴）。
ax.plot(x列表, y列表)：给出 x 轴和 y 轴对应的点画线，默认是折线图。
plt.show() 必须调用：不写 show 代码运行完什么窗口都不会弹出——这是同学常犯的错误，务必注意。
图表可通过保存 figure 存成 PNG 图片文件。

作业预告（约 08:50 - 09:19）¶

下节课把爬虫 + Pandas + Matplotlib 整套用到爬取数据的分析与画图上，这也是**作业内容**。
作业要求会提前发布在课件网站并在群里通知，可以自己先看文档提前写；觉得吃力的话下节课（最后一节课）更要来听。

示例与演示¶

演示 1（官网图表库）：浏览 Matplotlib 官方示例图库，展示图表种类丰富，点进示例可看代码。
演示 2（最简折线图）：现场写四行代码：导入 pyplot → subplots() 创建 figure 和 axis → ax.plot([1,2,3,4], [1,4,2,3]) 画折线 → plt.show() 显示。运行时发现没装 matplotlib，现场承认错误并 pipenv install 补装——顺带澄清"Pandas 提供接口 ≠ 自动安装 Matplotlib"。
演示 3（保存图表）：提到可将画好的 figure 保存为 PNG 图片。

重点与难点¶

plt.subplots() 一步返回 figure 和 axis 两个对象，理解其对应图表结构中的哪部分是后续操作的基础。
必须 plt.show() 才能看到图，否则程序跑完无任何显示——最常见的新手问题。
Pandas 不附带安装 Matplotlib：只有接口，库要自己装（老师亲自踩坑演示）。
学习任何新库的统一套路：先弄清它的对象模型（它把东西看成什么），再查具体 API。

关联内容¶

紧承 15.2：Pandas 基于 Matplotlib 等库开发，DataFrame 的 plot 接口就是对 Matplotlib 的封装，下节课（15.4）实例会直接用它画图。
与爬虫章节联动：作业是"爬虫抓数据 → Pandas 处理 → Matplotlib 画图"的完整链路。
前置知识：15.2 的 Series/DataFrame 概念、pipenv 安装第三方库。