如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母|极客教程

如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母

参考： Annotate Subplots in a Figure with A, B, C using Matplotlib

在数据可视化的过程中，使用Matplotlib库来创建图表是一种非常常见的做法。Matplotlib是一个强大的Python绘图库，它提供了广泛的图表绘制功能，从简单的线条图到复杂的三维图形都能够轻松实现。在本文中，我们将详细探讨如何在Matplotlib中使用子图（subplots）并在它们上方标注字母（如A, B, C等），以便于在学术文章或报告中清楚地引用它们。

1. 基础知识

在开始之前，我们需要先了解一些基础概念。Matplotlib中的figure代表整个图形窗口，而subplot则是figure中的子图。每个subplot可以独立绘制不同的数据和图表。通过在子图上添加注释，我们可以使图表更加清晰易懂。

2. 创建单个子图并添加注释

首先，我们从最简单的情况开始，创建一个单个子图并在其上方添加注释。

示例代码 1

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建一个图形和一个子图
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])  # 绘制一条线
ax.set_title("how2matplotlib.com Example 1")
ax.text(0.5, 1.05, 'A', transform=ax.transAxes, fontsize=16, fontweight='bold', va='top', ha='center')
plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母

3. 创建多个子图并分别添加注释

接下来，我们将创建一个包含多个子图的图形，并在每个子图上添加相应的注释。

示例代码 2

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建一个图形和三个子图
fig, axs = plt.subplots(1, 3, figsize=(15, 5))
titles = ["Plot 1", "Plot 2", "Plot 3"]
data = [[1, 2, 3, 4], [4, 3, 2, 1], [1, 3, 5, 7]]

for i, ax in enumerate(axs):
    ax.plot(data[i])
    ax.set_title(f"how2matplotlib.com {titles[i]}")
    ax.text(0.5, 1.05, chr(65+i), transform=ax.transAxes, fontsize=16, fontweight='bold', va='top', ha='center')

plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母

4. 在不同布局的子图中添加注释

有时候，我们需要在不同布局的子图中添加注释，例如在一个2×2的子图布局中。

示例代码 3

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建一个图形和四个子图
fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(10, 10))
titles = ["Plot A", "Plot B", "Plot C", "Plot D"]
data = [[1, 2], [2, 1], [3, 3], [4, 0]]

for i, ax in enumerate(axs.flat):
    ax.plot(data[i])
    ax.set_title(f"how2matplotlib.com {titles[i]}")
    ax.text(0.5, 1.05, chr(65+i), transform=ax.transAxes, fontsize=16, fontweight='bold', va='top', ha='center')

plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母

5. 使用不同的注释样式

我们还可以使用不同的字体样式、颜色和大小来自定义注释的外观。

示例代码 4

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建一个图形和一个子图
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3, 4], [10, 20, 25, 30])
ax.set_title("how2matplotlib.com Stylish Annotation")
ax.text(0.5, 1.05, 'A', transform=ax.transAxes, fontsize=20, fontweight='bold', color='red', va='top', ha='center')

plt.show()

Output:

如何在Matplotlib中使用子图并在它们上方标注字母

6. 在子图中使用不同位置的注释

除了在子图上方添加注释外，我们还可以尝试将注释放在子图的其他位置，如左上角、右下角等。

示例代码 5

import matplotlib.pyplot asplt

# 创建一个图形和一个子图
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])
ax.set_title("how2matplotlib.com Annotation Position")
ax.text(0.1, 0.9, 'A', transform=ax.transAxes, fontsize=16, fontweight='bold', va='top', ha='left')

plt.show()