TQC+ 網頁資料擷取與分析_Python_405_樣本：直方圖與散佈圖

2023-08-31

文、意如

1. 題目說明:

請開啟PYD04.py檔案，依下列題意進行組合改寫，使輸出值符合題意要求。作答完成請另存新檔為PYA04.py再進行評分。

2. 設計說明：

依下列要求以matplotlib輸出chart.png圖檔：

利用程式內提供的第一組sample1與第二組sample2數據輸出左右兩個圖，左圖為直方圖（histogram），右圖為散佈圖（scatter）。
直方圖疊合兩個直方圖，兩圖均請在-3~+3間均勻間隔分為100格，透明度（alpha）均為0.5。在左上角放置圖例，sample1的標記為samples 1，sample2的標記為samples 2。
散佈圖以 sample1 作為X軸資料、sample2作為Y軸資料，透明度設為 0.2。

3. 輸入輸出：

輸入說明

無

輸出說明

輸出chart.png圖檔

範例輸入

無

範例輸出

參考程式碼:

# --開始--批改評分使用，請勿變動
import matplotlib as mpl
mpl.use('Agg')
set_seed = 123
# --結束--批改評分使用，請勿變動

# 載入 numpy 模組並縮寫為 np
import ___ as ___
# 載入 matplotlib.pyplot 並縮寫為 plt
import ___ as ___

samples_1 = np.random.RandomState(set_seed).normal(loc=1, scale=.5, size=1000)
samples_2 = np.random.RandomState(set_seed).standard_t(df=10, size=1000)
bins = np.linspace(___, ___, ___)

# 第一個子圖
plt.subplot(___, ___, ___)
plt.hist(___, bins=___, alpha=___, label='___')
plt.hist(___, bins=___, alpha=___, label='___')
# 在左上角 upper left 放置圖例 legend
plt.___(loc='___')

# 第二個子圖
plt.subplot(___, ___, ___)
plt.scatter(___, ___, alpha=___)

plt.savefig(___)
plt.close()

參考解答:

# 匯入所需的模組
import matplotlib as mpl
mpl.use('Agg')  # 設定Agg後端，用於非互動式繪圖，批改評分使用

# 載入 numpy 模組並縮寫為 np
import numpy as np
# 載入 matplotlib.pyplot 並縮寫為 plt
import matplotlib.pyplot as plt

# 設定隨機種子
set_seed = 123

# 生成兩組隨機數據樣本
samples_1 = np.random.RandomState(set_seed).normal(loc=1, scale=0.5, size=1000)
samples_2 = np.random.RandomState(set_seed).standard_t(df=10, size=1000)

# 設定直方圖的區間
bins = np.linspace(-3, 3, 100)

# 創建第一個子圖 2x2的表格 
plt.subplot(2, 2, 1)
#第一個數字 2 表示創建的圖形分為2行  
#第二個數字 2 表示創建的圖形分為2列
#第三個數字 1 表示當前操作的是第1個子圖（左上的圖）

plt.hist(samples_1, bins=bins, alpha=0.5, label='samples 1')  # 繪製直方圖並設定透明度與標籤
plt.hist(samples_2, bins=bins, alpha=0.5, label='samples 2')
plt.legend(loc='upper left')  # 放置圖例在左上角

# 創建第二個子圖 （右邊的圖）
plt.subplot(1, 2, 2)
plt.scatter(samples_1, samples_2, alpha=0.2)  # 繪製散點圖，設定透明度

# 儲存圖片
plt.savefig('chart.png')

# 關閉當前的圖形，以釋放資源
plt.close()