matplotlib繪圖教程：設(shè)置標(biāo)簽與圖例

在上一篇文章當(dāng)中我們介紹了matplotlib這個包當(dāng)中顏色、標(biāo)記和線條這三種畫圖的設(shè)置，今天我們同樣也介紹三種新的設(shè)置。分別是標(biāo)題、軸標(biāo)簽以及圖例，這三個內(nèi)容也是非常實用并且常用的。顏色、線條、標(biāo)記這些設(shè)置的是圖像本身的一些屬性，而標(biāo)題、軸標(biāo)簽這些數(shù)據(jù)是額外提供的補充數(shù)據(jù)，所以這兩者的內(nèi)在邏輯是不同的。

設(shè)置標(biāo)題

和公眾號一樣，圖像的標(biāo)題也很重要，它直接告訴我們這幅圖表達(dá)的內(nèi)容。舉個例子來說你畫了logistics的函數(shù)圖像，但是給了一個外行人（比如老板）看，他是無論怎樣也看不出來這究竟是什么意思的。所以我們需要標(biāo)題，告訴看這幅圖的人，這幅圖到底畫了一些什么數(shù)據(jù)。

基礎(chǔ)設(shè)置

設(shè)置標(biāo)題的方法很簡單，如果我們就只有一幅圖畫的話，直接通過plt.title來設(shè)置即可。

在子圖中設(shè)置

通過plt設(shè)置title非常方便，也是我們最常用的設(shè)置方法。但是對于多個子圖的場景，我們就不能通過plt來設(shè)置title了，而是希望對于每一個子圖都能夠設(shè)置一個單獨的title。

我們看一個之前的例子，我們之前用下面這段代碼同時畫出了兩個圖像：

fig?=?plt.figure()
ax1?=?fig.add_subplot(2,?1,?1)
ax2?=?fig.add_subplot(2,?1,?2)

ax1.plot(range(10))
ax2.plot(x,?y)
plt.show()

這里的每一個ax都是一個subplot的對象，也就代表著每一個子圖。所以我們要為子圖設(shè)置title的話，那么顯然應(yīng)該通過subplot對象，也就是操作這里的ax變量來進(jìn)行。這里我們用到的api不再是title，而是set_title。我也不知道為什么要起不一樣的名字，可能是為了區(qū)分吧。

我們把set_title的邏輯加上之后，得到的圖像是這樣的：

這里有一個小小的問題是兩個圖挨得太近了，導(dǎo)致logistic的標(biāo)題和上一幅圖的坐標(biāo)軸重疊了。這個也很簡單，我們可以通過subplots_adjust設(shè)置讓子圖之間分開一些。

通過這個設(shè)置我們可以控制這些子圖距離左右邊界以及彼此之間的間隙，我們可以設(shè)置成plt.subplots_adjust(hspace=0.5)，表示子圖之間的間距是0.5英寸。這樣我們得到的結(jié)果如下：

title參數(shù)

傳入一個字符串作為標(biāo)題，這個只是最基本的設(shè)置，其實標(biāo)題還有很多參數(shù)可以diy。但一般不太常用，因為標(biāo)題有和沒有的區(qū)別比較大，是斜體還是正常體的區(qū)別很小，所以這些內(nèi)容的邊際收益很小。但我們還是要介紹一下的，至少需要有一個印象，以后如果要用的時候才能想的起來。

title一共有9種參數(shù)，分別是fontsize字體大小，fontweight字體粗細(xì)，fontsytle字體風(fēng)格，verticalalignment豎直對齊方式，horizontalalignment水平對齊方式，rotation旋轉(zhuǎn)角度，alpha透明度，backgroundcolor背景顏色和bbox外框。

我們一個一個來簡單說下它們接收的參數(shù)：

1. fontsize字體大小，我們可以輸入一個數(shù)字來代表字體的大小，默認(rèn)是12。也可以輸入一個字符串，選擇字符串的話只有['xx-small', 'x-small', 'small', 'medium', 'large','x-large', 'xx-large']這么幾種?？雌饋硭倪壿嫼臀覀冑I衣服的尺碼是一樣的。
2. fontweight字體粗細(xì)，一般常用的選項有：['light', 'normal', 'medium', 'semibold', 'bold', 'heavy', 'black']。這些我們顧名思義就可以猜得出來每個選項代表什么意思。比如bold就是加粗，semibold是半加粗，heavy是重加粗，black就是全黑了。
3. verticalalignment豎直對齊方式的參數(shù)是這么幾種：'center' , 'top' , 'bottom' ,'baseline' ，這個參數(shù)用得不多。
4. horizontalalignment水平對齊方式的參數(shù)是[left,right,center]，和我們?nèi)粘Ｔ趙ord里設(shè)置是一樣的。這個比上面那個用得頻率高一些。
5. rotation旋轉(zhuǎn)角度，我們可以傳入一個數(shù)字代表旋轉(zhuǎn)的角度，也可以傳入vertical,horizontal 來表示我們想要旋轉(zhuǎn)的效果。
6. alpha透明度，參數(shù)在0到1之間。
7. backgroundcolor背景顏色，也沒什么好說的。
8. bbox背景框，背景框雖然只是一個參數(shù)，但是它是由好幾個參數(shù)組合形成的。比如facecolor背景顏色，edgecolor線條顏色，boxstyle方框外形，edgewidth線條粗細(xì)。

我們把這些參數(shù)都用起來給大家看一個組合例子：

軸標(biāo)簽

軸標(biāo)簽顧名思義，就是在坐標(biāo)軸上加上標(biāo)簽，告訴大家這個坐標(biāo)軸代表的含義。比如我們畫的月份銷量圖，我們的橫坐標(biāo)是每年的月份，縱坐標(biāo)是當(dāng)月的銷量。如果不標(biāo)出來看圖的人很難知道這個軸代表的含義，可能會理解錯。所以我們可以給坐標(biāo)軸加上軸標(biāo)簽，讓大家一眼就看得出來，這個軸代表的含義。

加上軸標(biāo)簽的方法也非常簡單，和剛才添加title的方式基本一樣，用xlabel設(shè)置x軸標(biāo)簽，用ylabel設(shè)置y軸標(biāo)簽。比如這樣：

如果是多個子圖，我們同樣操作subplot這個對象來進(jìn)行設(shè)置。

設(shè)置圖例

下面來介紹一下設(shè)置圖例，圖例這個翻譯不是很好，但是也找不到更精準(zhǔn)的翻譯了。圖例的使用場景是我們將多個曲線畫在同一張畫布上的時候，這時候為了區(qū)分每一個顏色的圖像代表的含義，我們需要在圖像當(dāng)中標(biāo)注出來。

我們來看這個例子，這個例子是我在matplotlib的官網(wǎng)找到的，它繪制的是x和，函數(shù)圖像的差別。由于這三張圖是畫在一起的，為了能夠讓讀者分辨出究竟什么顏色代表什么函數(shù)，所以在左上角標(biāo)上了圖例。

我們關(guān)注一下圖像的左上角，已經(jīng)替我們標(biāo)好了。藍(lán)色的是線性圖像，也就是x，黃色的是x的平方，綠色的是x的立方。

那么這個圖例是怎么標(biāo)出來的呢？這里需要做兩件事，第一件事就是在我們通過plot繪制圖像的時候需要加上label，表示當(dāng)前畫的這個圖像到底是什么意思。這個label也就是我們看到左上角展示圖例當(dāng)中的文字。比如linear, quadratic之類的就是label。另外一個就是在我們調(diào)用show這個函數(shù)之前，需要調(diào)用一下legend這個方法，這個方法就是繪制圖例用的。

我們來看下剛才那張圖的代碼：

x?=?np.linspace(0,?2,?100)

plt.plot(x,?x,?label='linear')
plt.plot(x,?x**2,?label='quadratic')
plt.plot(x,?x**3,?label='cubic')

plt.xlabel('x?label')
plt.ylabel('y?label')

plt.title("Simple?Plot")
plt.legend()
plt.show()

它在子圖上的用法基本上一模一樣，我們來看個例子：

我們可以看到對于ax1這張子圖來說，我們做的事情和plt是一樣的，就是在調(diào)用plot的時候標(biāo)上了label，然后在show之前調(diào)用了legend方法。

最后來介紹一下legend的參數(shù)，其實legend有很多參數(shù)，我們選擇其中比較常用的幾個說一說。剩下的大家可以去查看相關(guān)的文檔，我建議是用到的時候再去查，不過也可能一直沒機會用到。

首先是loc，loc是location的縮寫，顧名思義表示圖例放置的位置。傳入的參數(shù)表示一個方位，比如upper left, lower left, center left等等。上中下分別是upper,center,lower，左中右分別是left, center, right。我們可以自由組合這兩個方位，可以得到9種方位，再加上一種best，表示自適配最佳放置位置。

除此之外是常見的幾個參數(shù)，比如title，fontsize，edgecolor，shadow和facecolor。這幾個參數(shù)我們根據(jù)名字大概就猜得出來，有些剛才介紹title的時候講過了，效果是一樣的，只不過放置的位置不同而已。

除了這些之外還有像是設(shè)置圖例當(dāng)中先放縮略圖還是先放文字的markerfirst，設(shè)置散點圖中散點數(shù)量的scatterpoints。以及一些關(guān)于間距文本長度的設(shè)置，這些都不是非常常用，就不一一贅述了。

今天的文章到這里就結(jié)束了，如果喜歡本文的話，請來一波三連，給我一點支持吧。（關(guān)注、在看、點贊）。

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