使用共享 x 轴合并 matplotlib 子图

Posted 2023-02-14

【中文标题】使用共享 x 轴合并 matplotlib 子图

【英文标题】：Merge matplotlib subplots with shared x-axis

【发布时间】：2016-10-10 18:57:32

【问题描述】：

我有两个图表，它们都具有相同的 x 轴，但具有不同的 y 轴缩放比例。

带有规则轴的图是带有描绘衰减趋势线的数据，而 y 半对数缩放描绘了拟合的准确性。

fig1 = plt.figure(figsize=(15,6))
ax1 = fig1.add_subplot(111)

# Plot of the decay model 
ax1.plot(FreqTime1,DecayCount1, '.', color='mediumaquamarine')

# Plot of the optimized fit
ax1.plot(x1, y1M, '-k', label='Fitting Function: $f(t) = %.3f e^%.3f\t \
         %+.3f$' % (aR1,kR1,bR1))

ax1.set_xlabel('Time (sec)')
ax1.set_ylabel('Count')
ax1.set_title('Run 1 of Cesium-137 Decay')

# Allows me to change scales
# ax1.set_yscale('log')
ax1.legend(bbox_to_anchor=(1.0, 1.0), prop='size':15, fancybox=True, shadow=True)

现在，我正在尝试像此链接提供的示例一样将两者紧密结合在一起 http://matplotlib.org/examples/pylab_examples/subplots_demo.html

尤其是这个

在查看示例代码时，我对如何植入 3 件事有点困惑：

1) 以不同方式缩放轴

2) 保持指数衰减图的图形大小相同，但折线图的 y 大小和 x 大小相同。

例如：

3) 保持函数的标签只出现在衰减图中。

任何帮助将不胜感激。

【参考方案1】：

看里面的代码和cmets：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import gridspec

# Simple data to display in various forms
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 400)
y = np.sin(x ** 2)

fig = plt.figure()
# set height ratios for subplots
gs = gridspec.GridSpec(2, 1, height_ratios=[2, 1]) 

# the first subplot
ax0 = plt.subplot(gs[0])
# log scale for axis Y of the first subplot
ax0.set_yscale("log")
line0, = ax0.plot(x, y, color='r')

# the second subplot
# shared axis X
ax1 = plt.subplot(gs[1], sharex = ax0)
line1, = ax1.plot(x, y, color='b', linestyle='--')
plt.setp(ax0.get_xticklabels(), visible=False)
# remove last tick label for the second subplot
yticks = ax1.yaxis.get_major_ticks()
yticks[-1].label1.set_visible(False)

# put legend on first subplot
ax0.legend((line0, line1), ('red line', 'blue line'), loc='lower left')

# remove vertical gap between subplots
plt.subplots_adjust(hspace=.0)
plt.show()

【讨论】：

@Serenity 很好的答案！但是如果我使用fig, axis = plt.subplots(nrows=4) 创建我的轴数组，是否可以共享 x 轴？

是的，有可能，为什么不呢？

@Serenity 好吧，我认为如果使用plt.plot() 是可能的，那么我可以指定sharex。但是在Pandas 中，我无法触及底层sharex，我必须为DataFrame.plot() 创建一个新轴。这就是为什么我喜欢你的回答！

请注意，可以在一次调用中创建两个轴：fig, (ax0, ax1) = plt.subplots(2,1, sharex=True, gridspec_kw=dict(height_ratios=[2, 1]))

【参考方案2】：

这是我的解决方案：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 400)
y = np.sin(x ** 2)

fig, (ax1,ax2) = plt.subplots(nrows=2, sharex=True, subplot_kw=dict(frameon=False)) # frameon=False removes frames

plt.subplots_adjust(hspace=.0)
ax1.grid()
ax2.grid()

ax1.plot(x, y, color='r')
ax2.plot(x, y, color='b', linestyle='--')

另一个选项是seaborn.FacetGrid，但这需要 Seaborn 和 Pandas 库。

【参考方案3】：

这里有一些改编，展示了在绘制 pandas 数据框时代码如何添加组合图例。 ax=ax0 可用于在给定的ax 上绘图，ax0.get_legend_handles_labels() 获取图例的信息。

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
import numpy as np

dates = pd.date_range('20210101', periods=100, freq='D')
df0 = pd.DataFrame('x': np.random.normal(0.1, 1, 100).cumsum(),
                    'y': np.random.normal(0.3, 1, 100).cumsum(), index=dates)
df1 = pd.DataFrame('z': np.random.normal(0.2, 1, 100).cumsum(), index=dates)

fig, (ax0, ax1) = plt.subplots(nrows=2, sharex=True, gridspec_kw='height_ratios': [2, 1], 'hspace': 0)

df0.plot(ax=ax0, color=['dodgerblue', 'crimson'], legend=False)
df1.plot(ax=ax1, color='limegreen', legend=False)

# put legend on first subplot
handles0, labels0 = ax0.get_legend_handles_labels()
handles1, labels1 = ax1.get_legend_handles_labels()
ax0.legend(handles=handles0 + handles1, labels=labels0 + labels1)

# remove last tick label for the second subplot
yticks = ax1.get_yticklabels()
yticks[-1].set_visible(False)

plt.tight_layout()
plt.show()