python 循环绘制子图时,设置共享x、y轴

简介: 通常在阅读文献时,发现对于一些图片的绘制时,如果存在多个子图,通常为了美观、简洁,只保留最后一列的以及最左一侧的子图的刻度

00 前言



通常在阅读文献时,发现对于一些图片的绘制时,如果存在多个子图,通常为了美观、简洁,只保留最后一列的以及最左一侧的子图的刻度,如下图所示:


b3e5992a624c4c42a79f3f14270541a3.png

542f8d1f1479455f86596fefd4401283.png5e2694c5fc9a47ccb193209d5e735bfb.png


那么,我们应该如何实现这种功能呢?

一般来说,在python实现多子图绘制的函数主要有两个:


  • 第一种,通过fig.add_subplot(行、列、位置)添加


import matplotlib.pyplot as plt 
fig=plt.figure(figsize=(5,5))
subplot=fig.add_subplot(1,1,1)


  • 第二种,通过plt.subplots(行,列),将行数和列数作为参数传递给该方法,该方法返回一个图对象和轴对象,可以用来操作图形。


import matplotlib.pyplot as plt 
fig,ax=plt.subplots(2,1)


1、使用fig.add_subplot(行、列、位置)添加子图



其中,对于第一种来说,比较容易上手,只需要指定子图的具体位置即可,如下图所示:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig=plt.figure(figsize=(8,6),dpi=100)
ax_1=fig.add_subplot(121)
ax_1.text(0.3, 0.5, 'subplot(121)')
ax_2=fig.add_subplot(222)
ax_2.text(0.3, 0.5, 'subplot(222)')
ax_3=fig.add_subplot(224)
ax_3.text(0.3, 0.5, 'subplot(224)')
fig.suptitle("Figure with multiple Subplots")
plt.show()


4ad2520bd52849d4a863f2e790c22132.png


1.1 循环绘制子图


如果要在一个页面上显示一个2x2的四个子图,只需要添加一个循环即可:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig=plt.figure(figsize=(8,6),dpi=100)
c=0
for i in range(4):
    c=c+1
    ax=fig.add_subplot(2,2,c)
    ax.text(0.3, 0.5, 'subplot(22'+str(c)+')')
    fig.suptitle("Figure with multiple Subplots")
plt.show()



8dd0c35936fb428bb5a1550d7ae10d2b.png


2、使用plt.subplots(行,列)添加子图



matplotlib.pyplot.subplots(nrows=1, ncols=1, *, 
sharex=False, sharey=False, 
squeeze=True, subplot_kw=None, 
gridspec_kw=None, **fig_kw)


但是,plt.subplots()fig.add_subplot()相比稍微麻烦一点,但是功能也多一点,通过返回ax列表中的子图个数进行子图的绘制:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig,ax=plt.subplots(1,2,dpi=300)
ax[0].text(0.3,0.5,"1st Subplot")
ax[0].set_xticks([])
ax[0].set_yticks([])
ax[1].text(0.3,0.5,"2nd Subplot")
ax[1].set_xticks([])
ax[1].set_yticks([])
fig.suptitle('Figure with 2 subplots',fontsize=16) 
plt.show()



b2c4fb60b0a74a178dc50eb3115cbfd8.png


2.1 循环绘制子图


对于plt.subplots(),如果要实现循环绘制子图,就需要双重循环:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(6,6),dpi=100)
for i, row in enumerate(axes):
    for j, col in enumerate(row):
        axes[i,j].text(0.3, 0.5, 'axes['+str(i)+','+str(j)+']')
plt.tight_layout()



3a04ec740f474814a26e3fb976404eed.png


3、循环绘制子图时,设置共享坐标轴



那么,如何在循环绘制子图的同时,又实现共享坐标轴呢,这里就要使用到plt.subplots(),它提供了一个参数,可以自动实现共享坐标轴的功能,只需要在建立子图个数时添加sharex、sharey即可,如下所示:


fig, axes = plt.subplots(3, 3, sharex=True, sharey=True, figsize=(6,6))


下面进行简单示范:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig, axes = plt.subplots(2, 2, sharex=True, sharey=True, figsize=(6,6),dpi=100)
for i, row in enumerate(axes):
    for j, col in enumerate(row):
        axes[i,j].text(0.3, 0.5, 'axes['+str(i)+','+str(j)+']')
        fig.suptitle('Figure with 2x2 subplots',fontsize=16) 
plt.tight_layout()


6c435773568149c8b8dcf63c6ebaca02.png


可以发现,已经实现了我们的需求!!


4、循环绘制子图时设置共享label



同样的,如果要实现共享label,应该怎么做呢?

这其实有两个思路:


  • 通过ax.text()选取适当位置,进行添加
  • 在绘制子图时,添加判断语句进行添加


下面,进行简单演示:


import matplotlib.pyplot as plt 
fig, axes = plt.subplots(2, 2, sharex=True, sharey=True, figsize=(6,6),dpi=100)
for i, row in enumerate(axes):
    for j, col in enumerate(row):
        axes[i,j].text(0.3, 0.5, 'axes['+str(i)+','+str(j)+']')
        fig.suptitle('Figure with 2x2 subplots',fontsize=16) 
fig.text(0.5, 0, 'xlabel', ha='center')
fig.text(0, 0.5, 'ylaebl', va='center', rotation='vertical')
plt.tight_layout()


a5b0aaac649c4eaf886da5b55dfe61a9.png


或者也可以如下面这样:

import matplotlib.pyplot as plt 
fig, axes = plt.subplots(2, 2, sharex=True, sharey=True, figsize=(6,6),dpi=100)
for i, row in enumerate(axes):
    for j, col in enumerate(row):
        axes[i,j].text(0.3, 0.5, 'axes['+str(i)+','+str(j)+']')
        fig.suptitle('Figure with 2x2 subplots',fontsize=16) 
        if col.is_last_row():
            col.set_xlabel('xlabel')
        if col.is_first_col():
            col.set_ylabel('ylaebl')               
plt.tight_layout()


8bc3c3607d4c4b999deb0338dd3382c3.png


Tips:

  • 对于海洋、大气相关专业的绘图,一般需要添加投影,所以需要在生成子图个数时添加进去


              一个努力学习python的ocean er
                  水平有限,欢迎指正!!!
                  欢迎评论、收藏、点赞、转发、关注。
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