【Matplotlib】详解图像各个部分

首先一幅Matplotlib的图像组成部分介绍。

在matplotlib中，整个图像为一个Figure对象。在Figure对象中可以包含一个或者多个Axes对象。每个Axes(ax)对象都是一个拥有自己坐标系统的绘图区域。所属关系如下：

下面以一个直线图来详解图像内部各个组件内容:

其中：title为图像标题，Axis为坐标轴, Label为坐标轴标注，Tick为刻度线，Tick Label为刻度注释。各个对象关系可以梳理成以下内容：

图像中所有对象均来自于Artist的基类。

上面基本介绍清楚了图像中各个部分的基本关系，下面着重讲一下几个部分的详细的设置。

一个"Figure"意味着用户交互的整个窗口。在这个figure中容纳着"subplots"。

当我们调用plot时，matplotlib会调用gca()获取当前的axes绘图区域，而且gca反过来调用gcf()来获得当前的figure。如果figure为空，它会自动调用figure()生成一个figure, 严格的讲，是生成subplots(111)。

Figures

Subplots

plt.subplot(221) # 第一行的左图
plt.subplot(222) # 第一行的右图
plt.subplot(212) # 第二整行
plt.show()

注意：其中各个参数也可以用逗号,分隔开。第一个参数代表子图的行数；第二个参数代表该行图像的列数； 第三个参数代表每行的第几个图像。

另外：fig, ax = plt.subplots(2,2),其中参数分别代表子图的行数和列数，一共有 2x2 个图像。函数返回一个figure图像和一个子图ax的array列表。

补充：gridspec命令可以对子图区域划分提供更灵活的配置。

Tick Locators

Tick Locators 控制着 ticks 的位置。比如下面：

ax = plt.gca()
ax.xaxis.set_major_locator(eval(locator))

一些不同类型的locators：

代码如下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def tickline():
plt.xlim(0, 10), plt.ylim(-1, 1), plt.yticks([])
ax = plt.gca()
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['left'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')
ax.spines['bottom'].set_position(('data',0))
ax.yaxis.set_ticks_position('none')
ax.xaxis.set_minor_locator(plt.MultipleLocator(0.1))
ax.plot(np.arange(11), np.zeros(11))
return ax

locators = [
'plt.NullLocator()',
'plt.MultipleLocator(1.0)',
'plt.FixedLocator([0, 2, 8, 9, 10])',
'plt.IndexLocator(3, 1)',
'plt.LinearLocator(5)',
'plt.LogLocator(2, [1.0])',
'plt.AutoLocator()',
]

n_locators = len(locators)

size = 512, 40 * n_locators
dpi = 72.0
figsize = size[0] / float(dpi), size[1] / float(dpi)
fig = plt.figure(figsize=figsize, dpi=dpi)
fig.patch.set_alpha(0)

for i, locator in enumerate(locators):
plt.subplot(n_locators, 1, i + 1)
ax = tickline()
ax.xaxis.set_major_locator(eval(locator))
plt.text(5, 0.3, locator[3:], ha='center')

plt.subplots_adjust(bottom=.01, top=.99, left=.01, right=.99)
plt.show()

所有这些locators均来自于基类matplotlib.ticker.Locator。你可以通过继承该基类创建属于自己的locator样式。同时matplotlib也提供了特殊的日期locator, 位于matplotlib.dates.