如何使用pyplot使一个轴占据多个子图

Question

我想在一个图中包含三个图。 该图应具有二乘二的子图布局，其中第一个 plot 应占据前两个子图单元格（即 plot 单元格的整个第一行），其他图应位于单元格 3 和 4 中第一个图的下方。

我知道 MATLAB 通过使用subplot命令允许这样做：

subplot(2,2,[1,2]) % the plot will span subplots 1 and 2

在 pyplot 中是否也可以让一个轴占据多个子图？ pyplot.subplot的文档字符串没有谈论它。

任何人都有一个简单的解决方案？

Answer 1

你可以简单地做：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.arange(0, 7, 0.01)
    
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(x, np.sin(x))
    
plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(x, np.cos(x))
    
plt.subplot(2, 2, 4)
plt.plot(x, np.sin(x)*np.cos(x))

即，第一个图实际上是上半部分的图（图中仅划分为 2x1 = 2 个单元格），以下两个较小的图是在 2x2=4 个单元格网格中完成的。 subplot()的第三个参数是绘图在网格内的位置（在英文阅读方向，单元格 1 位于左上角）：例如在第二个子图中（ subplot(2, 2, 3) )，轴将转到 2x2 矩阵的第三部分，即到左下角。

Answer 2

要让多个子图占据一个轴，您可以简单地执行以下操作：

from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np

b=np.linspace(-np.pi, np.pi, 100)

a1=np.sin(b)

a2=np.cos(b)

a3=a1*a2

plt.subplot(221)
plt.plot(b, a1)
plt.title('sin(x)')

plt.subplot(222)
plt.plot(b, a2)
plt.title('cos(x)')

plt.subplot(212)
plt.plot(b, a3)
plt.title('sin(x)*cos(x)')

plt.show()

另一种方法是

plt.subplot(222)
plt.plot(b, a1)
plt.title('sin(x)')

plt.subplot(224)
plt.plot(b, a2)
plt.title('cos(x)')

plt.subplot(121)
plt.plot(b, a3)
plt.title('sin(x)*cos(x)')

plt.show()

Answer 3

使用 Gridspec 制作多列/行子图布局显示了一种使用GridSpec执行此操作的方法。 带有 3 个子图的示例的简化版本如下所示

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()

gs = fig.add_gridspec(2,2)
ax1 = fig.add_subplot(gs[0, 0])
ax2 = fig.add_subplot(gs[0, 1])
ax3 = fig.add_subplot(gs[1, :])

plt.show()

Answer 4

对于更细粒度的控制，您可能需要使用matplotlib.pyplot的subplot2grid模块。

http://matplotlib.org/users/gridspec.html

Answer 5

一个更现代的答案是：最简单的可能是使用 subplots_mosaic：https ://matplotlib.org/stable/tutorials/provisional/mosaic.html

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Some example data to display
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 400)
y = np.sin(x ** 2)

fig, axd = plt.subplot_mosaic([['left', 'right'],['bottom', 'bottom']],
                              constrained_layout=True)
axd['left'].plot(x, y, 'C0')
axd['right'].plot(x, y, 'C1')
axd['bottom'].plot(x, y, 'C2')
plt.show()

Answer 6

matplotlib 中有三个主要选项可以在图中制作单独的图：

1. subplot ：访问轴数组并添加子图
2. gridspec ：控制底层图形的几何属性（ 演示）
3. subplots ：将前两个包装在一个方便的 api 中（ 演示）

到目前为止，这些帖子已经讨论了前两个选项，但他们没有提到第三个，这是更现代的方法，并且基于前两个选项。 请参阅特定文档Combining two subplots using subplots 和 GridSpec 。

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更新

一个更好的改进可能是@Jody Klymak 的帖子中提到的临时subplot_mosaic方法。 它使用结构化的可视化方法来绘制子图，而不是混淆数组索引。 但是，它仍然基于上面提到的后一种选项。

Answer 7

我可以想到 2 个更灵活的解决方案。

1. 最灵活的方式：使用subplot_mosaic 。

f, axes = plt.subplot_mosaic('AAB;CDD;EEE')
# axes = {'A': ..., 'B': ..., ...}

影响：

2. 使用gridspec_kw of subplots 。 虽然当不同的行需要不同的宽度比例时也很不方便。

f, (a0, a1) = plt.subplots(1, 2, gridspec_kw={'width_ratios': [2, 1]})

影响：

其他答案的subplot方法有点死板，IMO。 例如，您无法轻松创建宽度比为 1:2 和 2:1 的两行。 但是，例如，当您需要覆盖subplots的某些布局时，它会有所帮助。