add_axes 和 add_subplot 有什么区别?

What are the differences between add_axes and add_subplot?

在之前的 中,有人建议我使用 add_subplot 而不是 add_axes 来正确显示坐标轴,但是搜索文档时我无法理解何时以及为何我应该使用这些功能之一。

谁能解释一下区别?

共同点

两者,add_axes and add_subplot 向图形添加轴。他们都 return a (a 的子类) matplotlib.axes.Axes object.

但是,用于添加轴的机制有很大不同。

add_axes

add_axes的调用签名是add_axes(rect),其中rect是一个列表[x0, y0, width, height]表示图中新轴的左下点坐标(x0,y0) 及其宽度和高度。所以轴在 canvas 上以绝对坐标定位。例如

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0,0,1,1])

在 canvas 中放置一个与 canvas 本身一样大的图形。

add_subplot

add_subplot 的调用签名不直接提供将轴放置在预定义位置的选项。它允许根据子图网格指定轴的位置。指定此位置的通常且最简单的方法是 3 整数表示法,

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(231)

在此示例中,在 2 行 3 列的网格中的第一个位置 (1) 创建了一个新轴。要仅生成单个轴,将使用 add_subplot(111)(第一个图在 1 x 1 子图网格上)。 (在较新的 matplotlib 版本中,add_subplot() 也可以不带任何参数。)

这种方法的优点是 matplotlib 负责精确定位。默认情况下 add_subplot(111) 会产生一个位于 [0.125,0.11,0.775,0.77] 或类似位置的轴,它已经在标题和(刻度)标签的轴周围留下足够的 space 。但是,这个位置也可能会根据情节中的其他元素、标题集等而改变。 也可以使用 pyplot.subplots_adjust(...)pyplot.tight_layout().

进行调整

在大多数情况下,add_subplot 是为 canvas 上的绘图创建坐标轴的首选方法。只有在精确定位很重要的情况下,add_axes 才有用。

例子

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = (5,3)

fig = plt.figure()
fig.add_subplot(241)
fig.add_subplot(242)
ax = fig.add_subplot(223)
ax.set_title("subplots")

fig.add_axes([0.77,.3,.2,.6])
ax2 =fig.add_axes([0.67,.5,.2,.3])
fig.add_axes([0.6,.1,.35,.3])
ax2.set_title("random axes")

plt.tight_layout()
plt.show()

备选

获取一个或多个子图及其句柄的最简单方法是 plt.subplots()。对于一个轴,使用

fig, ax = plt.subplots()

或者,如果需要更多子图,

fig, axes = plt.subplots(nrows=3, ncols=4)

初始问题

initial question 中使用 fig.add_axes([0,0,1,1]) 放置了一个轴,使其紧贴图形边界。这样做的缺点当然是刻度、刻度标签、轴标签和标题都被截掉了。因此,我在对答案的评论之一中建议使用 fig.add_subplot,因为这将自动为这些元素提供足够的 space,如果这还不够,可以使用 [=31= 进行调整] 或 pyplot.tight_layout().

@ImportanceOfBeingErnest 的回答很棒。
然而在这种情况下,通常人们想要为绘图生成一个轴,而 add_axes() 的开销太大。

就像@ImportanceOfBeingErnest 的回答一样,一个技巧是使用 add_subplot(111).
然而更优雅和简单的选择是:

hAx = plt.figure(figsize = (10, 10)).gca()

如果你想要 3D 投影,你可以传递任何轴 属性。例如 projection:

hAx = plt.figure(figsize = (16, 10)).gca(projection = '3d')