إتقان مخططات الخطوط في ماتبلوتليب: دليل شامل

يوفر هذا البرنامج التعليمي دليلًا شاملاً لإنشاء أنواع مختلفة من المخططات الخطية باستخدام Matplotlib، وهي مكتبة قوية لتصور البيانات في بايثون. سنغطي المفاهيم الأساسية، وخيارات التخصيص، وأفضل الممارسات لإنشاء تصورات واضحة وغنية بالمعلومات.

محتويات الجدول

1. المخططات الخطية الأساسية
2. تخصيص المخططات الخطية
3. العمل مع خطوط متعددة
4. تقنيات متقدمة

المخططات الخطية الأساسية

لنبدأ بإنشاء مخطط خطي بسيط. يتضمن هذا رسم مجموعة من إحداثيات x و y لتمثيل العلاقة بين متغيرين.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
y = np.array([2, 4, 6, 8, 10])

plt.plot(x, y)
plt.xlabel("محور X")
plt.ylabel("محور Y")
plt.title("مخطط خطي بسيط")
plt.show()

ينتج هذا الكود مخططًا خطيًا أساسيًا. تُعد دالة plt.plot(x, y) جوهر إنشاء المخطط الخطي. يضيف plt.xlabel و plt.ylabel و plt.title سياقًا ويحسن القابلية للقراءة. يعرض plt.show() المخطط.

تخصيص المخططات الخطية

يوفر Matplotlib خيارات تخصيص واسعة لتكييف مخططاتك مع الاحتياجات المحددة. يمكنك التحكم في أنماط الخطوط، والألوان، والعلامات، والمزيد.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 50)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y, linestyle='--', color='red', linewidth=2, marker='o', markersize=8, label='موجة جيبية')
plt.xlabel("محور X")
plt.ylabel("محور Y")
plt.title("مخطط خطي مخصص")
plt.legend()
plt.grid(True) #يضيف خطوط شبكة
plt.show()

يوضح هذا المثال تخصيص نمط الخط (linestyle)، واللون (color)، وعرض الخط (linewidth)، والعلامات (marker و markersize)، وإضافة مفتاح (plt.legend())، وشبكة (plt.grid(True)).

العمل مع خطوط متعددة

يمكنك بسهولة رسم خطوط متعددة على نفس المخطط لمقارنة مجموعات بيانات مختلفة.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 50)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

plt.plot(x, y1, label='جيب')
plt.plot(x, y2, label='جيب تمام')
plt.xlabel("محور X")
plt.ylabel("محور Y")
plt.title("خطوط متعددة")
plt.legend()
plt.show()

يقوم هذا الكود برسم كل من موجات الجيب وجيب التمام على نفس الرسم البياني، باستخدام تسميات للتمييز بينهما.

تقنيات متقدمة

يوفر Matplotlib ميزات أكثر تقدمًا، مثل التعليقات التوضيحية، والمخططات الفرعية، وأنواع المخططات المختلفة بناءً على المخططات الخطية. راجع وثائق Matplotlib الرسمية للحصول على نظرة عامة شاملة.

يوفر هذا البرنامج التعليمي أساسًا لإنشاء مخططات خطية فعالة باستخدام Matplotlib. جرب خيارات مختلفة واستكشف الوثائق الواسعة لإتقان تصور البيانات باستخدام هذه المكتبة القوية.