Matplotlib plt.figure()方法的必要性

Matplotlib是一种广泛使用的Python绘图库，它可以创建多种类型的图表，包括线图、散点图、条形图等等。在Matplotlib中，plt.figure()是一个常用的方法，它能够创建一个新的图表对象。但是，很多人并不清楚plt.figure()方法的必要性，下面我们将详细讨论它的作用。

阅读更多：Matplotlib 教程

Matplotlib的plt.figure()方法介绍

在Matplotlib中，plt.figure()方法用于创建一个新的图表对象。这个方法的常规用法如下：

import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure()

这个非常简单的代码行可以帮助我们创建一个“空白”的图表对象。当我们需要向这个图表对象中绘制一些图像时，可以将所有的绘图操作全部附加到这个对象上。

创建多个子图

plt.figure()的另一个用途是创建多个子图。即使您要在单个图表中绘制多个小图，您也可以使用plt.subplots()创建多个Axes子图，这对于在单个要素中绘制复杂但相关的图表非常有用。

以下是一个示例代码，展示了如何使用plt.subplots()创建一个2×3的8个子图的图表对象：

import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(nrows=2, ncols=3, figsize=(12, 8))

plt.subplots()方法返回一个元组(fig, axs)，其中fig是包含所有子图的Figure对象，axs是一个二维的Axes数组。

如果你需要调整每个子图之间的间距和距离，也可以做到这一点。以下代码展示了如何通过调整gridspec_kw参数创建子图：

import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(nrows=2, ncols=3, figsize=(12, 8), 
                        gridspec_kw={'hspace':0.4, 'wspace':0.4, 'top':0.9})

这个代码段的关键不在于子图之间的间距和位置，而是在于建立一个容易使用的对象图形，以便在一段代码中添加子图。

给图表命名和保存图表

plt.figure()的第三个作用是为图表命名，并且将图表保存为一个文件。

以下是一个示例，展示了如何创建一个包含(sin, cos)的图像，并将其保存在一个名为plot.png的文件中：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 创建数据集
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
sin, cos = np.sin(x), np.cos(x)

# 使用plt.plot()方法绘制图像
plt.plot(x, sin)
plt.plot(x, cos)

# 添加图例和标签
plt.legend(['sin', 'cos'])
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('Plot of Sin and Cos functions')

# 命名图表和保存图表
plt.savefig('plot.png')
plt.show()

改变图表尺寸

最后，我们看看plt.figure()方法如何改变图表的尺寸。

每个Figure对象都有一个固定大小，以宽度x高度测量。默认情况下，这个尺寸为(6.4, 4.8)英寸。我们可以通过figsize参数来改变图表的大小。

以下是一个示例代码，展示了如何将图表大小改为4×3英寸：

import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure(figsize=(4, 3))

总结

在本文中，我们介绍了Matplotlib中plt.figure()方法的四种用途：创建一个新的图表对象、创建多个子图、为图表命名和保存图表以及改变图表的尺寸。由于这些应用场景时常使用，因此掌握plt.figure()方法的使用方法可以提高图像绘制的效率和美观程度，使图表更加专业化。希望本文能够帮助到读者更好地理解和使用Matplotlib库。