Python（matplotlib）文本中的小于或等于符号

Posted 2023-02-24

【中文标题】Python（matplotlib）文本中的小于或等于符号

【英文标题】：Python (matplotlib) less-than-or-equal-to symbol in text

【发布时间】：2013-08-28 00:56:45

【问题描述】：

我正在 matplotlib 中绘制条形图。我想用小于或等于符号（

"

有什么想法吗？

【问题讨论】：

见Writing mathematical expressions。简而言之，您必须将数学放在美元符号$（在字符串中）才能很好地排版。在 TeX 中，“小于或等于”符号写作\leq。

@nordev：既然这回答了这个问题，为什么要把它写成评论而不是答案？

@nordev：既然 ≤ 是 Unicode 字符集的一部分，有没有办法在不通过 LaTeX 的情况下在绘图中显示它？

@BenjaminBannier 是的，我忘了提。您可以在 Python 2.7 中使用u'α ≤ β'（u 很重要）指定它是一个 unicode 字符串。在 Python 3 中，默认情况下所有字符串都是 unicode，所以我认为您不必指定它是 unicode 字符串。我会更新我的答案以包括这个，谢谢！

@nordev: 啊，u 做到了，我想知道为什么我得到了垃圾。

【参考方案1】：

简答

您可以通过使用 unicode 字符串或使用 TeX 渲染字符串来实现此目的，具体取决于您的数学表达式的复杂程度。对于更高级的数学，TeX 更胜一筹。如果这个“小于或等于”符号是代码中唯一的数学运算，那么使用 unicode 字符串是最简单的：

import matplotlib.pyplot as plt

...

plt.ylabel(u'α ≤ β') # In Python 3 you can leave out the `u`

要使用 TeX 呈现表达式，您必须将数学表达式包含在字符串中的美元符号 ($) 中。当你这样做时，matplotlib 将使用它自己的 TeX 解析器 Mathtext 排版表达式。

import matplotlib.pyplot as plt

...

plt.ylabel(r'$\alpha\leq\beta$')

这里\leq代表“less than or equal”，给出符号≤，表示y轴的标签为α ≤ β.

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更长的答案

Unicode 字符串

Matplotlib 可以处理 unicode 字符串。在 Python 2.x 中，您必须指定字符串为 unicode，并在字符串前面加上 u，而在 Python 3.x 中，默认情况下所有字符串都是 unicode，这意味着您可以省略 u。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(10)
y = np.random.rand(10)

plt.plot(x,y)
plt.title('Unicode', fontsize=25)

# Set math expression as y-label
plt.ylabel(u'α ≤ β', fontsize=20)

plt.ylim(0,1)

plt.show()

用 TeX 渲染

您可以将数学表达式包含在美元符号 ($) 中，以确保 matplotlib 使用 TeX 呈现文本。这是使用真正的 LaTeX 或 matplotlib 自己的称为 Mathtext 的 TeX 解析器完成的，具体取决于您的 rc 设置以及您是否有本地 LaTeX 安装。

如果您有本地 LaTeX 安装，则可以在使用 pgf 后端时使用 XeLaTex、LuaLaTeX 或 pdfLaTeX 排版数学和文本。您还可以将 LaTeX 与 Agg、PS 和 PDF 后端一起使用。

我不会详细说明如何使用 XeLaTeX 或 LuaLaTeX，因为这远远超出了您的问题范围。如果您想了解更多关于它们的信息，请参阅参考资料中的链接。

使用Mathtext，matplotlib自带的TeX解析器

要使用 matplotlib 自己的 TeX 解析器 Mathtext，只需将表达式包含在字符串中的美元符号内：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(10)
y = np.random.rand(10)

plt.plot(x,y)
plt.title('Mathtext', fontsize=25)

# Set math expression as y-label
plt.ylabel(r'$\alpha\leq\beta$', fontsize=20)

# The below code is only included to show differences between Mathtext
# and LaTeX

# Place math expression inside plot
# Mathtext does not handle `\displaystyle`
plt.text(2, 0.5, r'$\frac\alpha^\sqrtx\gamma$', fontsize=20)

plt.ylim(0,1)

plt.show()

使用真正的 LaTeX

要使用真正的 LaTeX 渲染，您必须在 rc 设置或代码中指定它。使用 LaTeX 而不是 Mathtext 的一个优点是您可以设置自己的序言（也在rc 设置中），从而在 LaTeX 中加载外部包，从而为您提供扩展功能。同样，要使其正常运行，您需要安装本地 LaTeX。

# Import matplotlib before matplotlib.pyplot to set the rcParams
# in order to use LaTeX
import matplotlib as mpl
# Use true LaTeX and bigger font
mpl.rc('text', usetex=True)
# Include packages `amssymb` and `amsmath` in LaTeX preamble
# as they include extended math support (symbols, envisonments etc.)
mpl.rcParams['text.latex.preamble']=[r"\usepackageamssymb",
                                     r"\usepackageamsmath"]

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(10)
y = np.random.rand(10)

plt.plot(x, y)
plt.title(r'\LaTeX', fontsize=25)

# Set math expression as y-label
plt.ylabel(r'$\alpha\leq\beta$', fontsize=20)

# The below code is only included to show differences between Mathtext
# and LaTeX

# Place math expression inside plot
# LaTeX handles `\displaystyle`, unlike Mathtext
plt.text(2, 0.5, r'$\displaystyle\frac\alpha^\sqrtx\gamma$', fontsize=20)

# Use extended capabilities of LaTeX to show symbols not
# available in Mathtext
plt.text(5, 0.5, r'$\Gamma\leqq\Theta$', fontsize=20)
plt.text(5, 0.7, r'$\displaystyle \frac\partial f\partial x$', fontsize=20)

plt.ylim(0, 1)

plt.show()

注意 所有 文本是如何用 LaTeX 呈现的（例如刻度标签和标题），而不仅仅是使用真正的 LaTeX 时的数学运算。

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参考资料：

Writing mathematical expressions Typesetting With XeLaTeX/LuaLaTeX Text rendering With LaTeX