Python-matplotlib库画不规则图

在 Matplotlib 中绘制不规则排列的图形（如大小不同、跨行跨列的子图）

subplot2grid()实现灵活的网格布局

• 🏵️ 通过指定子图跨越的行数和列数实现不规则排列。
• 🏵️ plt.subplot2grid(shape, loc, rowspan=1, colspan=1, fig=None, **kwargs)。
• 🏵️ shape：网格的总行数和总列数，例如 (3, 3) 表示 3 行 3 列。
• 🏵️ loc：子图的左上角位置，格式为 (行索引, 列索引)，索引从 0 开始。
• 🏵️ rowspan：子图跨越的行数（默认 1），colspan：子图跨越的列数（默认 1）。
• 🏵️ fig：指定要添加子图的 Figure 对象（默认使用当前 Figure）。

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(10, 8))

ax1 = plt.subplot2grid((3, 3), (0, 0), colspan=3)  # 3行3列的图，从0行0列开始，占1行3列
ax1.set_title('rowspan=0, colspan=3')

ax2 = plt.subplot2grid((3, 3), (1, 0), rowspan=2)   # 3行3列的图，从1行0列开始，占2行1列
ax2.set_title('rowspan=2, colspan=1')

ax3 = plt.subplot2grid((3, 3), (1, 1), rowspan=1, colspan=2)  # 3行3列的图，从1行1列开始，占1行2列
ax3.set_title('rowspan=1, colspan=2')

ax4 = plt.subplot2grid((3, 3), (2, 1))  # 3行3列的图，从2行1列开始，占1行1列
ax4.set_title('rowspan=1, colspan=1')

ax5 = plt.subplot2grid((3, 3), (2, 2))  # 3行3列的图，从2行2列开始，占1行1列
ax5.set_title('rowspan=1, colspan=1')
plt.tight_layout()
plt.show()

GridSpec

• 🏵️ GridSpec 是一个强大的子图布局工具，用于创建灵活的不规则子图网格。
• 🏵️ subplot2grid() 相比，GridSpec 提供更精细的控制，适合复杂的布局需求。
• 🏵️ GridSpec 本质上是一个网格布局管理器，可以定义网格的总行数和列数，为每个子图分配网格区域（可跨行、跨列），调整子图之间的间距和边距。
• 🏵️ fig.add_subplot(gs[1, :2]) 指明了subplot占据的gs的网格。
• 🏵️ 先创建GridSpec，画图时使用ax1 = fig.add_subplot(gs[0, 0]) fig.add_subplot的参数是gs的网格位置。

基本参数

参数	说明	举例
nrows	int 网格的总行数	3（创建 3 行网格）
ncols	int 网格的总列数	4（创建 4 列网格）
left	float 子图区域的左边界（相对于画布宽度的比例，范围 0-1）	0.1（左侧保留 10% 空间）
right	float 子图区域的右边界（相对于画布宽度的比例）	0.9（右侧保留 10% 空间）
bottom	float 子图区域的下边界（相对于画布高度的比例）	0.1
top	float 子图区域的上边界（相对于画布高度的比例）	0.9
wspace	float 列与列之间的间距（以平均子图宽度的比例表示）	0.3（间距为子图宽度的 30%）
hspace	float 行与行之间的间距（以平均子图高度的比例表示）	0.4
width_ratios	list[float] 各列宽度的相对比例	[2, 1, 1]（第 1 列宽度是后两列的 2 倍）
height_ratios	list[float] 各行高度的相对比例	[1, 2]（第 2 行高度是第 1 行的 2 倍）
figure	Figure 指定要应用 GridSpec 的 Figure 对象（默认使用当前 Figure）	fig

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.gridspec import GridSpec

fig = plt.figure(figsize=(8, 6))

# 创建 GridSpec，设置各种参数
gs = GridSpec(
    nrows=2, ncols=3,           # 2行3列
    figure=fig,                 # 指定 Figure
    left=0.1, right=0.9,        # 左右边距
    bottom=0.1, top=0.9,        # 上下边距
    wspace=0.3, hspace=0.4,     # 列间距和行间距
    width_ratios=[2, 1, 1],     # 列宽比例
    height_ratios=[1, 2]        # 行高比例
)

ax1 = fig.add_subplot(gs[0, 0])  # 第一行第一列
ax2 = fig.add_subplot(gs[0, 1:]) # 第一行，第二和第三列
ax3 = fig.add_subplot(gs[1, :2]) # 第二行，第一和第二列
ax4 = fig.add_subplot(gs[1, 2])  # 第二行第三列
plt.suptitle("GridSpec")
plt.show()

简单的不规则

-🍁 在plt.subplots中gridspec_kw以字典的类型是说明各个参数的值，width_ratios， height_ratios说明了各个子图的大小。
-🍁 单独再画各个子图。

import matplotlib.pyplot as plt

fig, axes = plt.subplots(2, 2,                        # 2行2列
    figsize=(8, 6),
    gridspec_kw={
        'left': 0.15,  # 左侧保留15%空间
        'right': 0.95,  # 右侧保留5%空间
        'bottom': 0.1,  # 底部保留10%空间
        'top': 0.9,  # 顶部保留10%空间
        'wspace': 0.3,  # 列间距
        'hspace': 0.3,  # 行间距
        'width_ratios': [3, 1],  # 第一列宽度是第二列的3倍
        'height_ratios': [1, 2]  # 第二行高度是第一行的2倍
    }
)
ax = axes.flatten()
ax[0].set_title('axes0')
ax[1].set_title('axes1')
ax[2].set_title('axes2')
ax[3].set_title('axes3')
fig.suptitle("gridspec_kw")
plt.show()