matplotlib形状

### 如何在 Matplotlib 中绘制不同形状的图形

#### 绘制基本线条和自定义样式
为了创建具有特定样式的线条，`plt.plot()` 函数提供了多种参数来调整线条的颜色、宽度以及线型。例如：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [0, 1, 2, 3, 4]
y = [0, 2, 1, 3, 2]

plt.plot(x, y, c='blue', linewidth=2.0, dashes=[5, 1], marker='-') # 使用蓝色实线并带有短划线效果
plt.show()

此代码片段展示了如何通过设置 `c`, `linewidth`, 和 `dashes` 参数来自定义线条属性[^2]。

#### 创建几何形状
除了简单的线条外，还可以利用其他函数来构建更复杂的图形结构。比如矩形可以通过 `Rectangle` 类实现；圆圈则能借助于 `Circle` 方法完成。

对于矩形而言：

from matplotlib.patches import Rectangle

fig, ax = plt.subplots()

rect = Rectangle((1, 1), 2, 3, edgecolor='r', facecolor="none") # 定义左下角坐标 (1,1)，宽高分别为2和3单位长度的一个红色边框无填充颜色的矩形区域
ax.add_patch(rect)

plt.xlim(0, 6)
plt.ylim(0, 8)
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.show()

而对于圆形来说：

from matplotlib.patches import Circle

fig, ax = plt.subplots()

circle = Circle((2, 2), radius=1, color='g') # 圆心位于(2,2)，半径为1个单位长度，绿色填充
ax.add_patch(circle)

plt.axis('scaled')
plt.xlim(-1, 5)
plt.ylim(-1, 5)
plt.show()

这些例子说明了怎样运用不同的类对象来构造基础几何体，并将其添加到当前图表上显示出来[^1]。

#### 构建多维数据可视化中的特殊形态
当涉及到更高维度的数据集时，如三维空间内的路径表示，则需要用到专门针对此类情况设计的功能模块——Axes3D。这里给出一个简单实例用于展示三维折线图：

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D  
import numpy as np 

fig = plt.figure(figsize=(6, 5))
ax = fig.add_subplot(projection='3d')

zline = np.linspace(0, 15, 1000)
xline = np.sin(zline)
yline = np.cos(zline)
ax.plot3D(xline, yline, zline, 'gray') # 设置灰度作为默认颜色方案

plt.show()

上述脚本实现了在一个新的子图窗口内呈现螺旋状轨迹的效果，其中涉及到了正弦波与余弦波随高度变化而形成的连续曲线[^3]。