4 Matplotlib 文字图例
一、Figure 和 Axes 上的文本
Matplotlib 提供了丰富的文本支持，包括数学表达式、TrueType 字体、旋转文本、换行符以及 Unicode 字符等。
1. 文本 API 示例
通过 pyplot API 和面向对象的 OO API，我们可以在图形的不同位置添加文本。
| 方法 | pyPLot API | OO API | 描述 |
|---|---|---|---|
| text | text | text | 在子图的任意位置添加文本 |
| annotate | annotate | annotate | 添加带箭头的注解 |
| xlabel | xlabel | set_xlabel | 为子图添加 x 轴标签 |
| ylabel | ylabel | set_ylabel | 为子图添加 y 轴标签 |
| title | title | set_title | 为子图添加标题 |
| figtext | text | text | 在画布上添加文本 |
| suptitle | suptitle | suptitle | 为画布添加标题 |
2. 子图上的文本
- text 方法：用于在子图的特定坐标
(x, y)位置插入文本，支持bbox、style、color等样式设置。 - 示例：
ax.text(3, 8, 'boxed italics text in data coords', style='italic', bbox={'facecolor': 'red', 'alpha': 0.5, 'pad': 10})
3. 设置 x 和 y 轴标签
- set_xlabel 和 set_ylabel 方法用于添加 x 和 y 轴标签，支持
fontdict和**kwargs来设置字体样式。 - labelpad 控制标签与坐标轴之间的距离，
loc控制标签位置。
4. 标题（title 和 suptitle）
- set_title 设置子图标题，支持
pad和y参数来调整标题位置。 - suptitle 为整个图形添加一个标题，支持
y参数来控制位置。
5. 注解（annotate）
- annotate 方法可在图中添加带箭头的注解，
xy指向位置，xytext设置注解文本的位置，arrowprops设置箭头样式。
二、Tick 上的文本
Tick（刻度）和 Ticklabel（刻度标签）可以通过 set_ticks 和 set_ticklabels 方法进行手动设置。
1. 简单模式
- set_ticks：手动设置刻度的位置。
- set_ticklabels：手动设置刻度标签内容。
示例：
axs[1].xaxis.set_ticks([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6])
axs[1].xaxis.set_ticklabels(['zero', 'one', 'two', 'three', 'four', 'five', 'six'], rotation=30, fontsize='small')
2. Tick Locators 和 Formatters
- Locators 用于设置刻度位置，如
MaxNLocator、AutoLocator、MultipleLocator等。 - Formatters 用于设置刻度标签格式，如
FormatStrFormatter、FuncFormatter等。
示例：
from matplotlib.ticker import MaxNLocator
axs[0].xaxis.set_major_locator(MaxNLocator(nbins=7))
三、图例（legend）
Matplotlib 提供了两种方式来绘制图例：pyplot 和面向对象（OO）方法。通过 legend 方法可以为图形添加图例。
1. 图例位置
loc 参数控制图例的显示位置，可选择位置字符串（如 'upper right'）或对应的数字代码。
示例：
ax.legend(loc='upper right') # 或者 ax.legend(loc=1)
2. 设置图例边框和背景
- frameon：是否显示边框。
- edgecolor：设置边框颜色。
- facecolor：设置背景颜色。
示例：
ax.legend(frameon=False) # 去掉图例边框
ax.legend(edgecolor='blue') # 设置图例边框颜色
ax.legend(facecolor='gray') # 设置图例背景颜色
3. 设置图例标题
可以使用 title 参数为图例设置标题。
示例：
ax.legend(title='Legend Title')
四、字体属性设置
Matplotlib 提供了全局字体设置和局部字体设置两种方式。
- 全局字体设置：通过
plt.rcParams修改全局字体。 - 局部字体设置：使用
fontproperties参数进行单独的字体调整。
全局字体设置示例：
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimSun'] # 设置默认字体
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 解决负号显示问题
局部字体设置示例：
plt.xlabel('x 轴名称', fontproperties='Microsoft YaHei', fontsize=16)
plt.ylabel('y 轴名称', fontproperties='Microsoft YaHei', fontsize=14)