6 基本图形结构

在上篇中，我们学习了如何创建一个简单的图形，了解了Matplotlib的基本使用方法。本篇将深入探讨基本图形结构，帮助大家更好地理解Matplotlib中的绘图元素以及如何构建一个绘图框架，为后面的线图绘制奠定基础。

Matplotlib基础结构

在Matplotlib中，绘图的基本结构可以分为以下几个关键部分：

1. Figure：代表整个图形窗口或图形页面。
2. Axes：图形中的一个坐标系，可以看作是绘制数据的区域。一个Figure可以包含多个Axes。
3. Artist：在Axes上绘制的元素，如线条、文本、标记等。

下面我们将通过实例演示如何创建这三个部分，并生成一个基本绘图框架。

创建基本图形结构的例子

# 导入库
import matplotlib.pyplot as plt

# 创建一个图形（Figure）
fig = plt.figure(figsize=(8, 6))  # 指定图形大小

# 创建一个坐标轴（Axes）并添加到图形中
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)  # 1行1列的第一个子图

# 设置坐标轴标签
ax.set_title('这是一个基本图形结构示例')  # 设置标题
ax.set_xlabel('X轴')  # 设置X轴标签
ax.set_ylabel('Y轴')  # 设置Y轴标签

# 显示图形
plt.show()

在上面的代码中，我们首先导入了matplotlib.pyplot模块。接着，我们创建了一个带有指定大小的Figure对象。然后，使用add_subplot方法添加了一个Axes，在这里，我们使用了“1行1列的第一个子图”的方式（即 1, 1, 1）。

图形结构详解

• figsize参数用于指定图形的宽度和高度，单位为英寸。
• set_title、set_xlabel和set_ylabel方法分别用来设置图的标题和坐标轴的标签。
• 使用plt.show()显示图形窗口。

添加多个坐标轴

除了创建单个Axes，我们还可以在同一个Figure中添加多个坐标轴。

# 创建一个图形
fig = plt.figure(figsize=(10, 5))

# 添加第一个坐标轴
ax1 = fig.add_subplot(1, 2, 1)  # 1行2列的第一个子图
ax1.set_title('子图1')
ax1.set_xlabel('X1轴')
ax1.set_ylabel('Y1轴')

# 添加第二个坐标轴
ax2 = fig.add_subplot(1, 2, 2)  # 1行2列的第二个子图
ax2.set_title('子图2')
ax2.set_xlabel('X2轴')
ax2.set_ylabel('Y2轴')

# 显示图形
plt.tight_layout()  # 自动调整子图参数以填充整个图像区域
plt.show()

在这个示例中，我们创建了一个包含两个子图（Axes）的图形。在add_subplot方法中，通过调整参数，我们可以控制Axes的布局。使用plt.tight_layout()可以防止子图之间的重叠。

总结

通过本篇教程，我们系统地理解了Matplotlib的基本图形结构，掌握了如何创建Figure和Axes，并配置其属性。了解这些基础知识是绘制复杂图形的前提。在下一篇教程中，我们将继续深入，学习如何绘制线图及其相关用法。

继续关注我们的系列教程，让我们一起在Matplotlib的世界中探索更多绘图技巧！