python - 在 matplotlib 中创建两个完全独立的图并在它们之间来回切换

Question

我想在 python 脚本中创建两个独立的 matplotlib 图，并可能在它们之间来回跳转，因为我向各种图添加线条、注释等(例如，也许我调用一个函数来添加线到两个图，然后是另一个添加注释的函数)。

我希望通过处理 matplotlib 示例，我能够找出一些可行的解决方案，但我想知道执行此操作的首选和最简洁的方法是什么。我往往对什么时候应该做这样的事情感到困惑

fig,ax=plt.subplots()

什么时候我应该做这样的事情:

fig=plt.figure()

此外，我应该如何在情节之间来回切换。如果我做了类似的事情

fig1,ax1=plt.subplots()
fig2,ax2=plt.subplots()

然后我可以通过做类似的事情来引用这些图吗:

ax1.plt.plot([some stuff])
ax2.plt.plot([otherstuff]

?我问这个是因为在 matplotlib 示例中，他们在调用 plt.subplot() 之后通常不会像这样引用绘图，而是调用像

这样的命令

plt.plot([stuff])

他们没有指定 ax1 或 ax2 可能并不重要，因为示例中只有一个图。最后，我想使用类似的方式将两个图保存到文件中

plt.savefig(....)

尽管我再次需要能够独立引用这两个图。那么正确的实现方式是什么？

Answer 1

如果您希望能够编写清楚地将命令应用于不同轴的代码，您需要使用 object oriented interface .

实际上，您的前两个示例都在使用此接口(interface)。不同之处在于 plt.subplots() 将创建图形对象和坐标轴网格，而 plt.figure() 仅创建图形。

图形对象具有在其中创建轴的方法。所以，这两段代码是等价的:

fig, ax = plt.subplots()

和

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

通常，只有当您希望图中的多个轴不遵循规则网格时，后一种方法才会更有用。所以，你可以这样做:

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([.1, .1, .2, .8])

这将在图的左侧添加一个高轴对象。

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接下来，如何获得多个坐标轴进行绘图？

subplots 函数采用两个位置参数来指定网格中的行数和列数(默认为 (1, 1))。所以如果你想要两个轴肩并肩，你会做

fig, axes = plt.subplots(1, 2)

现在 axes 将成为一个 (1, 2) 对象数组，其中填充了 Axes 对象。对于小网格，使用 Python 的元组解包并获取对对象的直接引用通常更方便:

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)

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现在，您如何处理这些对象，它们与 MATLAB 风格的过程接口(interface)之间的关系是什么？

pyplot 命名空间中的大多数函数也作为 Figure 或 Axes 对象上的方法存在。 Matplotlib(和 MATLAB)具有“当前”图形和轴的概念。当您调用像 plt.plot 这样的函数时，它会绘制当前轴(通常是最近创建的轴)。当您调用类似 plt.savefig 的函数时，它会保存当前图形。

对于简单的任务，这比使用面向对象的接口(interface)更直接，通常也更容易。但是，当您开始制作更复杂的图时，例如一个轴网格，其中每个网格都有多个层(可能是一个散点图和一条回归线)，能够围绕你正在做什么而不是你在哪里来构建代码这样做有很大的优势。通常，以面向对象方式编写的绘图代码比以过程方式编写的代码具有更好的可扩展性。