在 matplotlib 中创建两个完全独立的图并在它们之间来回切换

Question

我想在一个 python 脚本中创建两个独立的 matplotlib 图，并可能在我向各种图中添加线条、注释等时在它们之间来回跳转（例如，也许我调用了一个函数，该函数将线条添加到两个绘图，然后是另一个添加注释的函数）。

我希望通过处理 matplotlib 示例，我能够找出一些有效的解决方案，但我想知道这样做的首选和最干净的方法是什么。我往往对什么时候应该做这样的事情感到困惑

fig,ax=plt.subplots()

什么时候我应该做这样的事情：

fig=plt.figure()

此外，我应该如何在图之间来回切换。如果我做了类似的事情

fig1,ax1=plt.subplots()
fig2,ax2=plt.subplots()

然后我可以通过执行以下操作来引用这些图：

ax1.plt.plot([some stuff])
ax2.plt.plot([otherstuff]

? 我问这个是因为在 matplotlib 示例中，他们通常在调用 plt.subplot() 后不会引用这样的图，而是调用像这样的命令

plt.plot([stuff])

据推测，他们没有指定 ax1 或 ax2 并不重要，因为示例中只有一个图。最后，我想使用类似的方法将两个图都保存到文件中

plt.savefig(....)

尽管我再次需要能够独立参考两个图。那么实现这一点的正确方法是什么？

Answer 1

如果您希望能够编写清楚地将命令应用于不同轴的代码，您希望使用面向对象的接口。

实际上，前两个示例都在使用此接口。不同之处在于plt.subplots()将创建图形对象和轴网格，而plt.figure()只创建图形。

图形对象具有在其中创建轴的方法。所以，这两个代码块是等价的：

fig, ax = plt.subplots()

和

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

通常，当您希望图形中的多个轴不遵循规则网格时，后一种方法只会更有用。所以，你可以这样做：

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([.1, .1, .2, .8])

这将在图形的左侧添加一个高轴对象。

接下来，你如何获得多个轴来绘制？

该subplots函数采用两个位置参数指定网格中的行数和列数（这些默认为(1, 1)。因此，如果您想要并排的两个轴，您可以这样做

fig, axes = plt.subplots(1, 2)

现在axes将是一个(1, 2)用 Axes 对象填充的对象数组。对于小网格，使用 Python 的元组解包并获得对对象的直接引用通常更方便：

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)

现在，您如何处理这些对象，以及它们与 MATLAB 风格的过程接口之间的关系是什么？

pyplot命名空间中的大多数函数也作为 Figure 或 Axes 对象上的方法存在。Matplotlib（和 MATLAB）具有“当前”图形和轴的概念。当您调用类似 的函数时plt.plot，它会在当前轴（通常是最近创建的轴）上绘制。当您调用类似 的函数时plt.savefig，它会保存当前图形。

对于简单的任务，这比使用面向对象的界面更直接，通常更容易。但是，当你开始做更复杂的情节，例如轴的网格，每个网格具有多个层（也许散点图和回归直线），能够构建周围的代码是什么，你正在做的，而不是在那里你正在做的有实质性的好处。通常，绘制以面向对象方式编写的代码比以过程方式编写的代码具有更好的伸缩性。