Matplotlib 如何在python图表外放置文本

在在数据可视化或数据分析中，Matplotlib被广泛使用。但是，在图表中添加一些额外的文本，例如图例、注释或标题等，可以提高可读性和可理解性。本文将介绍如何在Matplotlib图表外部放置文本。

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文本放置

关于在Matplotlib中放置文本，有两个重要的属性，一个是“位置”，一个是“对齐方式”。“位置”确定文本的x、y坐标，而“对齐方式”决定了文本与x、y坐标的关系，以及文本的水平和垂直方向上的位置。我们先来看看Matplotlib图表中的位置。

位置

下面是一张简单的散点图：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(10)
y = x**2

plt.scatter(x, y)
plt.show()

如果想向图表上面添加文本，可以使用plt.text()函数，并指定文本的位置和内容，例如：

plt.text(4, 50, "点在x=4，y=40的位置", fontsize=12, color='red')

这里，指定了文本的位置为4,50，文本内容为“点在x=4，y=40的位置”。此外，还可以指定字体大小和颜色等属性。

除了plt.text()函数之外，还有其他一些函数可以放置文本，例如plt.annotate()和plt.figtext()。这些函数的区别与用法我们将在下面进行讲解。

对齐方式

当你决定了要放置文本的位置后，通常还需要对文本进行一些对齐方式的设置。这里主要分为两个部分，一个是水平方向上的对齐，一个是垂直方向上的对齐。

水平方向上的对齐

有以下几种水平方向上的对齐方式：

• 'left'，表示文本左对齐（与指定位置最左侧对齐）
• 'right'，表示文本右对齐（与指定位置最右侧对齐）
• 'center'，表示文本居中对齐

在上面的plt.text()函数中，没有指定水平方向上的对齐方式，也就是默认为左对齐。如果要指定其他对齐方式，可以添加一个额外的参数ha，例如：

plt.text(6, 20, "文本居中对齐", fontsize=12, color='red', ha='center')

这里，ha的值为'center'，表示文本居中对齐。

垂直方向上的对齐

有以下几种垂直方向上的对齐方式：

• 'top'，表示文本顶部对齐（与指定位置最顶部对齐）
• 'bottom'，表示文本底部对齐（与指定位置最底部对齐）
• 'center'，表示文本居中对齐

如果要指定垂直方向上的对齐方式，可以添加一个额外的参数va，例如：

plt.text(3, 70, "文本顶部对齐", fontsize=12, color='red', va='top')

这里，va的值为'top'，表示文本顶部对齐。

其他函数

除了plt.text()函数之外，还有其他一些可以放置文本的函数，例如：

• plt.annotate(): 在图表上放置注释
• plt.figtext(): 在整个图形区域的相对位置上放置文本

plt.annotate()

plt.annotate()函数用于在图表上添加注释。和plt.text()函数类似，它需要指定文本的位置和内容，但是它还需要指定注释箭头的位置和样式。

下面是一个例子：

plt.annotate("关键点", xy=(4, 16), xytext=(4, 40),
             arrowprops=dict(arrowstyle='->', connectionstyle='arc3', color='red', lw=2))

这里，xy=(4, 16)表示注释箭头指向的位置，xytext=(4, 40)表示文本的位置（箭头尖部的位置），而arrowprops指定了注释箭头的样式，例如箭头形状、连接方式、颜色和线宽等。通过arrowprops，我们可以自定义注释箭头的样式。

plt.figtext()

plt.figtext()函数与plt.text()函数类似，但是它是在整个图形区域的相对位置上放置文本。如果需要放置一段全局的文本，例如图表的标题，可以考虑使用plt.figtext()函数。

下面是一个例子：

plt.figtext(.5, .9, '这里是图表的标题', fontsize=20, ha='center')

这里，.5, .9表示在整个图形区域上的相对位置，即水平方向在中心，垂直方向在上侧。而对于其他参数，与plt.text()函数类似。

放置文本的位置

我们已经讲解了如何设置文本的位置和对齐方式，但是在实际的应用中，往往需要在图表的外面放置文本。下面是一些常见的放置文本的位置：

上方

如果需要在图表的上方放置文本，可以使用plt.subplots()函数返回的fig对象，来设置文本的位置。例如：

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y)
fig.text(.5, .9, '上方放置的文本', fontsize=14, ha='center')

这里，.5, .9表示在整个图形区域上的相对位置，即水平方向在中心，垂直方向在上侧。

下方

如果需要在图表的下方放置文本，可以使用fig.text()函数，并指定相对的垂直位置。例如：

fig.text(.5, .05, '下方放置的文本', fontsize=14, ha='center')

这里，.5, .05表示在整个图形区域上的相对位置，即水平方向在中心，垂直方向在下侧。

左侧

如果需要在图表的左侧放置文本，可以使用fig.text()函数，并指定相对的水平位置。例如：

fig.text(.05, .5 , '左侧放置的文本', fontsize=14, va='center', rotation=90)

这里，.05, .5表示在整个图形区域上的相对位置，即水平方向在左侧，垂直方向在中心。同时，通过rotation=90参数，可以将文本在垂直方向上放置。

右侧

如果需要在图表的右侧放置文本，可以使用fig.text()函数，并指定相对的水平位置。例如：

fig.text(.95, .5 , '右侧放置的文本', fontsize=14, va='center', rotation=-90)

这里，.95, .5表示在整个图形区域上的相对位置，即水平方向在右侧，垂直方向在中心。同时，通过rotation=-90参数，可以将文本在垂直方向上放置。

总结

在Matplotlib中放置文本是数据可视化和数据分析中的重要部分。本文介绍了如何在Matplotlib图表内和外部放置文本，包括设置文本的位置、对齐方式和其他属性。同时，还介绍了在不同位置放置文本的方法，例如上方、下方、左侧和右侧。通过这些方法，可以根据具体应用场景，优化图表的可读性和可理解性。