Matplotlib 如何在坐标轴上显示小数和科学计数法
Matplotlib 是 Python 中最流行的数据可视化库之一,它提供了各种绘图选项和功能,允许用户创建各种类型的图表。在数据分析和科学研究中,精度和可读性是至关重要的。当数据很大或很小时,常规坐标轴可能无法直接表达精确值。本篇文章将介绍如何在 Matplotlib 坐标轴上显示小数和科学计数法。
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1. 自动刻度
在绘制图表时,Matplotlib 会自动分配并格式化坐标轴刻度。这种情况下,刻度值和格式将基于所绘制的数据范围和所用的绘图函数。下面是一个简单的例子:
结果将绘制出一条正弦曲线。
在这个例子中,Matplotlib 自动为 x 轴和 y 轴分配了刻度值和标签。对于 x 轴,刻度值是 0 到 10,标签是 0、2、4、6、8 和 10。对于 y 轴,刻度值是 -1 到 1,标签是 -1、-0.5、0、0.5 和 1。Matplotlib 根据数据范围和所用的绘图函数(plot()
)选择了最佳刻度步长和格式。
2. 显示小数
有时,我们需要在坐标轴上显示小数。默认情况下,Matplotlib 会尝试使用最少的小数位数来显示浮点数。这是因为小数位过多可能会导致图像看起来过于拥挤。在下面的例子中,我们将观察一个例子,如何在双轴图上显示小数。
这个例子将绘制两个正弦波,一个在蓝色轴上,一个在红色轴上。我们可以看到,坐标轴上的数字没有小数位数,但是 x 轴上许多标签过多,导致它们重叠。
为了减少标签的数量和拥挤,我们可以调整轴的刻度位置,并将小数点保留到所需的位数。例如,我们可以将刻度标签设置为:
这将使 x 轴的刻度值按 pi/2 的倍数增加,次要刻度增加 pi/4 的倍数。同时,使用 FuncFormatter()
可以在标签中保留两个小数位。
现在,x 轴上的标签变得更加具有可读性,并且更少,从而使图像更易读。
3. 显示科学计数法
另一种情况是,当数据很大或很小时,Matplotlib 会自动将坐标轴格式化为科学计数法。默认情况下,科学计数法小数点后显示 1 个数字。在某些情况下,我们可能需要显示更多小数位数来提高精度。在下面的例子中,我们将观察一个例子,如何显示更多的小数位数,以及如何禁用科学计数法。
这个例子将绘制一个 y 轴随时间呈指数增长的图表。默认情况下,y 轴将格式化为科学计数法,小数点后跟随一个数字。对于这种情况,我们可以使用 FuncFormatter()
将 y 轴格式化为科学计数法,并显示两个小数位。
另外,如果我们想禁用科学计数法,我们可以使用以下代码:
这将将刻度格式化为普通的数字格式。
总结
在 Matplotlib 中,我们可以使用 Formatter
对象显式格式化坐标轴刻度,以显示小数位数或显示科学计数法。Matplotlib 还提供了 Locator
对象,以帮助在坐标轴上确定刻度位置。在下次使用 Matplotlib 制作数据可视化图表时,我们可以更轻松地控制坐标轴的外观和可读性。