【Python基礎(chǔ)】Matplotlib如何繪制多個(gè)子圖的幾種方法

作者：雪山飛豬

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Matplotlib是Python的底層繪圖工具，可定制性很強(qiáng)，很多人剛開始使用Matplotlib時(shí)，不明白一些基礎(chǔ)概念，比如figure和axis的區(qū)別？如何繪制多個(gè)子圖的圖表？這次寫個(gè)小短文來講一講。

fig和axis的區(qū)別？

相信不少小伙伴一開始都是直接用plt.plot來繪圖，非常簡單，但這是偷懶的做法，不建議大家這樣。

fig, ax = plt.subplots(2,2)是比較正統(tǒng)的畫法（參數(shù)代表行列數(shù)），指定figure和axes，然后對axes單獨(dú)進(jìn)行操作（圖表元素增加和修改）。

fig相當(dāng)于是一個(gè)大的畫布，ax相當(dāng)于是小的子圖，一個(gè)畫布可以有一個(gè)或多個(gè)子圖。

單個(gè)圖表任何操作都是在axes對象上進(jìn)行的，包括坐標(biāo)軸、刻度、圖例等。

具體怎么用，下面講到。

繪制多子圖

使用Matplotlib繪圖單圖相對比較容易，但有時(shí)候需要將多張圖放在一張圖表里，這就用到子圖操作。

對應(yīng)的有plt的subplot和figure的add_subplot的方法，參數(shù)可以是一個(gè)三位數(shù)字（例如111），也可以是一個(gè)數(shù)組（例如[1,1,1]），3個(gè)數(shù)字分別代表：

• 子圖總行數(shù)
• 子圖總列數(shù)
• 子圖位置

以下三種方式效果一樣，呈現(xiàn)的可視化圖表如下：

「方式一：通過plt的subplot」

import?numpy?as?np
import?pandas?as?pd
import?matplotlib.pyplot?as?plt
%matplotlib?inline
#?畫第1個(gè)圖：折線圖
x=np.arange(1,100)
plt.subplot(221)
plt.plot(x,x*x)
#?畫第2個(gè)圖：散點(diǎn)圖
plt.subplot(222)
plt.scatter(np.arange(0,10),?np.random.rand(10))
#?畫第3個(gè)圖：餅圖
plt.subplot(223)
plt.pie(x=[15,30,45,10],labels=list('ABCD'),autopct='%.0f',explode=[0,0.05,0,0])
#?畫第4個(gè)圖：條形圖
plt.subplot(224)
plt.bar([20,10,30,25,15],[25,15,35,30,20],color='b')
plt.show()

「方式二：通過figure的add_subplot」

import?numpy?as?np
import?pandas?as?pd
import?matplotlib.pyplot?as?plt
%matplotlib?inline
fig=plt.figure()
#?畫第1個(gè)圖：折線圖
x=np.arange(1,100)
ax1=fig.add_subplot(221)
ax1.plot(x,x*x)
#?畫第2個(gè)圖：散點(diǎn)圖
ax2=fig.add_subplot(222)
ax2.scatter(np.arange(0,10),?np.random.rand(10))
#?畫第3個(gè)圖：餅圖
ax3=fig.add_subplot(223)
ax3.pie(x=[15,30,45,10],labels=list('ABCD'),autopct='%.0f',explode=[0,0.05,0,0])
#?畫第4個(gè)圖：條形圖
ax4=fig.add_subplot(224)
ax4.bar([20,10,30,25,15],[25,15,35,30,20],color='b')
plt.show()

「方式三：通過plt的subplots」subplots返回的值的類型為元組，其中包含兩個(gè)元素：第一個(gè)為一個(gè)畫布，第二個(gè)是子圖

import?numpy?as?np
import?pandas?as?pd
import?matplotlib.pyplot?as?plt

fig,ax=plt.subplots(2,2)
#?畫第1個(gè)圖：折線圖
x=np.arange(1,100)
ax[0][0].plot(x,x*x)
#?畫第2個(gè)圖：散點(diǎn)圖
ax[0][1].scatter(np.arange(0,10),?np.random.rand(10))
#?畫第3個(gè)圖：餅圖
ax[1][0].pie(x=[15,30,45,10],labels=list('ABCD'),autopct='%.0f',explode=[0,0.05,0,0])
#?畫第4個(gè)圖：條形圖
ax[1][1].bar([20,10,30,25,15],[25,15,35,30,20],color='b')
plt.show()

繪制不規(guī)則子圖

前面的兩個(gè)圖占了221和222的位置，如果想在下面只放一個(gè)圖，得把前兩個(gè)當(dāng)成一列，即2行1列第2個(gè)位置。

import?numpy?as?np
import?pandas?as?pd
import?matplotlib.pyplot?as?plt
%matplotlib?inline
#?畫第1個(gè)圖：折線圖
x=np.arange(1,100)
plt.subplot(221)
plt.plot(x,x*x)
#?畫第2個(gè)圖：散點(diǎn)圖
plt.subplot(222)
plt.scatter(np.arange(0,10),?np.random.rand(10))
#?畫第3個(gè)圖：條形圖
#?前面的兩個(gè)圖占了221和222的位置，如果想在下面只放一個(gè)圖，得把前兩個(gè)當(dāng)成一列，即2行1列第2個(gè)位置
plt.subplot(212)
plt.bar([20,10,30,25,15],[25,15,35,30,20],color='b')
plt.show()