Matplotlib tight_layout() 不考虑图形字幕

Posted 2023-02-23

【中文标题】Matplotlib tight_layout() 不考虑图形字幕

【英文标题】：Matplotlib tight_layout() doesn't take into account figure suptitle

【发布时间】：2012-01-05 02:46:30

【问题描述】：

如果我在我的 matplotlib 图中添加了一个副标题，它会被副图的标题覆盖。有人知道如何轻松解决这个问题吗？我尝试了tight_layout() 函数，但它只会让事情变得更糟。

例子：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

f = np.random.random(100)
g = np.random.random(100)
fig = plt.figure()
fig.suptitle('Long Suptitle', fontsize=24)
plt.subplot(121)
plt.plot(f)
plt.title('Very Long Title 1', fontsize=20)
plt.subplot(122)
plt.plot(g)
plt.title('Very Long Title 2', fontsize=20)
plt.tight_layout()
plt.show()

【参考方案1】：

您可以使用plt.subplots_adjust(top=0.85) 手动调整间距：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

f = np.random.random(100)
g = np.random.random(100)
fig = plt.figure()
fig.suptitle('Long Suptitle', fontsize=24)
plt.subplot(121)
plt.plot(f)
plt.title('Very Long Title 1', fontsize=20)
plt.subplot(122)
plt.plot(g)
plt.title('Very Long Title 2', fontsize=20)
plt.subplots_adjust(top=0.85)
plt.show()

【讨论】：

不敢相信2017年老爷这还是matplotlib的bug。

请注意，subplots_adjust 必须在对tight_layout 的任何调用之后 调用，否则调用subplots_adjust 将不起作用。

@wordsforthewise 现在就实现 2018 年

@vlsd 你好，从 2019 年开始

2020 在这里，这仍然是一个问题

【参考方案2】：

您可以在代码中轻松更改的一件事是您用于标题的fontsize。但是，我假设您不只是想这样做！

使用fig.subplots_adjust(top=0.85)的一些替代方法：

通常tight_layout() 可以很好地将所有内容放置在合适的位置，以免它们重叠。 tight_layout() 在这种情况下没有帮助的原因是因为 tight_layout() 没有考虑 fig.suptitle()。 GitHub 上有一个关于此的未解决问题：https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/829 [关闭2014 年，由于需要一个完整的几何管理器 - 转移到 https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/1109 ]。

如果您阅读了该主题，您的问题涉及GridSpec 的解决方案。关键是在调用tight_layout 时在图的顶部留出一些空间，使用rect kwarg。对于您的问题，代码变为：

使用 GridSpec

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

f = np.random.random(100)
g = np.random.random(100)

fig = plt.figure(1)
gs1 = gridspec.GridSpec(1, 2)
ax_list = [fig.add_subplot(ss) for ss in gs1]

ax_list[0].plot(f)
ax_list[0].set_title('Very Long Title 1', fontsize=20)

ax_list[1].plot(g)
ax_list[1].set_title('Very Long Title 2', fontsize=20)

fig.suptitle('Long Suptitle', fontsize=24)    

gs1.tight_layout(fig, rect=[0, 0.03, 1, 0.95])  

plt.show()

结果：

也许GridSpec 对您来说有点矫枉过正，或者您的真正问题将涉及更大画布上的更多子图，或其他复杂情况。一个简单的技巧是只使用annotate() 并将坐标锁定到'figure fraction' 以模仿suptitle。但是，一旦查看输出，您可能需要进行一些更精细的调整。请注意，第二个解决方案不使用tight_layout()。

更简单的解决方案（尽管可能需要微调）

fig = plt.figure(2)

ax1 = plt.subplot(121)
ax1.plot(f)
ax1.set_title('Very Long Title 1', fontsize=20)

ax2 = plt.subplot(122)
ax2.plot(g)
ax2.set_title('Very Long Title 2', fontsize=20)

# fig.suptitle('Long Suptitle', fontsize=24)
# Instead, do a hack by annotating the first axes with the desired 
# string and set the positioning to 'figure fraction'.
fig.get_axes()[0].annotate('Long Suptitle', (0.5, 0.95), 
                            xycoords='figure fraction', ha='center', 
                            fontsize=24
                            )
plt.show()

结果：

[使用Python2.7.3（64位）和matplotlib1.2.0]

【讨论】：

谢谢，如果我使用您建议的第一个解决方案（使用GridSpec），我如何创建共享轴的子图？我通常在创建子图时使用plt.subplots(N,1, sharex=<>, sharey=<>)，但您发布的代码使用add_subplot代替

铸造 fig.tight_layout(rect=[0, 0.03, 1, 0.95]) 也可以。

第二种解决方案是唯一对我有用的解决方案。谢谢！

【参考方案3】：

我一直在使用 matplotlib 修剪方法，所以我现在刚刚创建了一个函数来通过 bash 调用 ImageMagick 的 mogrify command 来执行此操作，它运行良好并且可以消除所有额外的空白人物的边缘。这要求您使用 UNIX/Linux，使用 bash shell，并安装了 ImageMagick。

在您的savefig() 调用之后调用它。

def autocrop_img(filename):
    '''Call ImageMagick mogrify from bash to autocrop image'''
    import subprocess
    import os

    cwd, img_name = os.path.split(filename)

    bashcmd = 'mogrify -trim %s' % img_name
    process = subprocess.Popen(bashcmd.split(), stdout=subprocess.PIPE, cwd=cwd)

【参考方案4】：

另一种简单易用的解决方案是使用 suptitle 调用中的 y 参数调整图中字幕文本的坐标（参见@​​987654321@）：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

f = np.random.random(100)
g = np.random.random(100)
fig = plt.figure()
fig.suptitle('Long Suptitle', y=1.05, fontsize=24)
plt.subplot(121)
plt.plot(f)
plt.title('Very Long Title 1', fontsize=20)
plt.subplot(122)
plt.plot(g)
plt.title('Very Long Title 2', fontsize=20)
plt.show()

【讨论】：

这是在笔记本中的好方法，但 plt.savefig() 命令不服从。此解决方案仍然会在 savefig 命令中截断标题。

【参考方案5】：

您可以在非常 tight_layout 调用中调整子图几何，如下所示：

fig.tight_layout(rect=[0, 0.03, 1, 0.95])

正如文档 (https://matplotlib.org/users/tight_layout_guide.html) 中所述：

tight_layout() 只考虑刻度标签、轴标签和标题。因此，其他艺术家可能会被剪辑，也可能重叠。

【讨论】：

它就像魅力一样，但是在指定边界框时会发生什么变化？我阅读了文档，但对我来说并不清楚。如果您能向我解释一下，那就太好了！谢谢。

你能解释一下rect中每个数字的含义吗？我没有在文档中看到它们。

@steven 请参阅tight_layout 文档：[left, bottom, right, top] in normalized (0, 1) figure coordinates

您可以通过降低最右边的值来进一步增加字幕和轴之间的空间：tight_layout(rect=[0, 0.03, 1, 0.9]) 而不是答案中的0.95。

在 jupyter 中不起作用。尝试了不同的数字值，没有效果

【参考方案6】：

在使用tight_layout 处理非常大的图网格（超过 200 个子图）并在 jupyter 笔记本中进行渲染时，我遇到了类似的问题。我制定了一个快速解决方案，始终将您的suptitle 放置在您的顶部子图上方一定距离处：

import matplotlib.pyplot as plt

n_rows = 50
n_col = 4
fig, axs = plt.subplots(n_rows, n_cols)

#make plots ...

# define y position of suptitle to be ~20% of a row above the top row
y_title_pos = axs[0][0].get_position().get_points()[1][1]+(1/n_rows)*0.2
fig.suptitle('My Sup Title', y=y_title_pos)

对于可变大小的子图，您仍然可以使用此方法获取最顶部子图的顶部，然后手动定义附加量以添加到字幕。

【参考方案7】：

正如其他人所提到的，默认情况下紧凑的布局不考虑字幕。但是，我发现可以使用 bbox_extra_artists 参数将字幕作为边界框传递，应该考虑到这一点：

st = fig.suptitle("My Super Title")
plt.savefig("figure.png", bbox_extra_artists=[st], bbox_inches='tight')

这会强制紧凑的布局计算将suptitle 考虑在内，它看起来与您预期的一样。

【讨论】：

这是唯一对我有用的选项。我使用 Jupyter 笔记本制作数字并保存它们。我在 Linux 机器上使用 python 3.6 工作。

唉，在我的例子中，这导致标题和第一个（顶部）子图之间的空间太大。

@BrandonRhodes 我无法确认这是否适合您，但就我而言，在plt.subplots 调用中使用constrained_layout=True 可选参数除了 bbox_extra_artists in plt.savefig 消除了多余的空间。

【参考方案8】：

紧凑的布局不适用于字幕，但constrained_layout 可以。看到这个问题Improve subplot size/spacing with many subplots in matplotlib

我发现立即添加子图看起来更好，即

fig, axs = plt.subplots(rows, cols, constrained_layout=True)

# then iterating over the axes to fill in the plots

但也可以在图形创建时添加：

fig = plt.figure(constrained_layout=True)

ax1 = fig.add_subplot(cols, rows, 1)
# etc

注意：为了使我的子图更紧密，我也使用了

fig.subplots_adjust(wspace=0.05)

并且 constrained_layout 不适用于此 :(

【参考方案9】：

唯一对我有用的是修改对 suptitle 的调用：

fig.suptitle("title", y=.995)

【参考方案10】：

This website 有一个简单的解决方案，其中有一个对我有用的示例。实际为标题留出空间的代码行如下：

plt.tight_layout(rect=[0, 0, 1, 0.95]) 

这是一张证明它对我有用的图片：

【参考方案11】：

截至v3.3 tight_layout 现在支持suptitle：

import matplotlib.pyplot as plt

fig, axs = plt.subplots(1, 3)
for i, ax in enumerate(axs):
    ax.plot([1, 2, 3])
    ax.set_title(f'Axes i')

fig.suptitle('suptitle')
fig.tight_layout()