在 matplotlib 图的轴上显示小数位和科学记数法

Question

我正在使用 python 2.7 在 pyqt 程序中用 matplotlib 绘制一些大数字。 我有一个 y 轴，范围从 1e+18 到 3e+18（通常）。 我希望看到每个刻度线都以科学记数法显示值并保留 2 位小数。 例如，2.35e+18 而不是 2e+18，因为 2e+18 和 3e+18 之间的值对于一些刻度线仍然只读取 2e+18。 这是该问题的一个示例。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
x = np.linspace(0, 300, 20)
y = np.linspace(0,300, 20)
y = y*1e16
ax.plot(x,y)  
ax.get_xaxis().set_major_formatter(plt.LogFormatter(10,  labelOnlyBase=False))
ax.get_yaxis().set_major_formatter(plt.LogFormatter(10,  labelOnlyBase=False))
plt.show()

Answer 1

如果您使用matplotlib.ticker.FormatStrFormatter而不是LogFormatter这真的很容易做到。 以下代码将以'%.2e'格式标记所有内容：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.ticker as mtick

fig = plt.figure()

ax = fig.add_subplot(111)

x = np.linspace(0, 300, 20)

y = np.linspace(0,300, 20)
y = y*1e16

ax.plot(x,y)

ax.yaxis.set_major_formatter(mtick.FormatStrFormatter('%.2e'))

plt.show()

Answer 2

为了以科学记数法获得格式良好的标签，可以使用ScalarFormatter的格式功能，它使用 MathText (Latex) 并将其应用于标签。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib.ticker as mticker

fig, ax = plt.subplots()

x = np.linspace(0, 300, 20)
y = np.linspace(0,300, 20)
y = y*1e16

ax.plot(x,y)

f = mticker.ScalarFormatter(useOffset=False, useMathText=True)
g = lambda x,pos : "${}$".format(f._formatSciNotation('%1.10e' % x))
plt.gca().yaxis.set_major_formatter(mticker.FuncFormatter(g))

plt.show()

虽然这在很多情况下可能很有用，但它实际上并不满足问题的要求。 要在所有标签上具有相同的数字，可以使用更定制的版本。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib.ticker as mticker

fig, ax = plt.subplots()

x = np.linspace(0, 300, 20)
y = np.linspace(0,300, 20)
y = y*1e16

ax.plot(x,y)

class MathTextSciFormatter(mticker.Formatter):
    def __init__(self, fmt="%1.2e"):
        self.fmt = fmt
    def __call__(self, x, pos=None):
        s = self.fmt % x
        decimal_point = '.'
        positive_sign = '+'
        tup = s.split('e')
        significand = tup[0].rstrip(decimal_point)
        sign = tup[1][0].replace(positive_sign, '')
        exponent = tup[1][1:].lstrip('0')
        if exponent:
            exponent = '10^{%s%s}' % (sign, exponent)
        if significand and exponent:
            s =  r'%s{\times}%s' % (significand, exponent)
        else:
            s =  r'%s%s' % (significand, exponent)
        return "${}$".format(s)

# Format with 2 decimal places
plt.gca().yaxis.set_major_formatter(MathTextSciFormatter("%1.2e"))

plt.show()