????????本文為目標導向，目標就是利用Matplotlib繪制類似于下圖的多子圖、圖例位于坐標軸外且格式為矢量圖的論文插圖。

利用Matplotlib庫繪圖的推薦路線：

首先根據需求搜索所需函數；

之后直接根據函數名搜索官方網站的函數解釋，英文原文的解釋非常全面，也不會造成誤解，中文文章都是二次加工，且不夠全面，很容易造成使用時的偏差。

一、明確幾個概念：

首先import matplotlib.pyplot as plt

例如使用命令figure, ax = plt.subplots(2, 2)，其中：

命令中所得到的figure為畫布，一個畫布上可以有多張子圖

所得到的ax為子圖

2, 2表示行和列上分別有幾個子圖（axes）

?上圖來源于【Python基礎】Matplotlib如何繪制多個子圖的幾種方法_風度78的博客-CSDN博客

二、繪圖流程

??????? 該圖片出處為matplotlib.pyplot的使用總結大全（入門加進階） - 知乎

三、plt和ax的區別

??????? 首先明確，plt是在import matplotlib.pyplot as plt時為pyplot創建的別名；ax是在figure, ax = plt.subplots(2, 2)時為subplots函數所返回的axes對象創建的別名。借用一、里面的圖，plt其實是對整個畫布對象進行操作，而ax實際上是對子圖對象進行操作。因此如果要繪制有多子圖的圖片，更建議使用ax來進行繪圖，因為更加靈活。

四、繪圖

1、設置整體框架，添加所需元素

（1）創建畫布、設置畫布名稱

fig = plt.figure() # 1、創建畫布對象并添加畫布名稱 fig.suptitle('P-R Curve')

（2）多子圖的創建、選取

??????? 核心點在于選定好子圖的對應位置，之后就可利用plot方法畫折線圖、scatter方法畫散點圖、pie方法畫餅圖、bar方法畫條形圖等。

??????? 選定子圖對應位置的方法有以下三種：

1、如一中提到的，利用figure, axes = plt.subplots(2, 2)命令，之后axes即為一個保存了四個子圖的變量，利用axes[0][0]訪問左上子圖、axes[0][1]訪問右上子圖、axes[1][0]訪問左下子圖、axes[1][1]訪問右下子圖；

2、利用figure的add_subplot方法來選定子圖。此種方法首先要用figure=plt.figure()創建畫布對象；之后用所創建的畫布對象的內置方法add_subplot得到子圖的實例對象，如ax1=fig.add_subplot(221)代表ax1是為2*2畫布上左上角的子圖對象，之后利用ax1.plot()等方法進行繪圖；

3、直接利用plt.subplot選定畫布上的子圖位置，用法為plt.subplot(221)，221表示2*2畫布上的第一個子圖也就是左上子圖，之后直接plt.plot()等方法繪圖即可。

??????? 一些具體的多子圖代碼實現或不規則子圖的繪制可參考【Python基礎】Matplotlib如何繪制多個子圖的幾種方法_風度78的博客-CSDN博客

2、設置圖中各元素的所需屬性

可以通過創建后綴為.mplstyle的自定義風格文件利用rcParams來設置各元素的屬性，具體見Customizing Matplotlib with style sheets and rcParams — Matplotlib 3.7.1 documentation

需要哪些屬性可以在上述鏈接的官方默認配置文檔中查找

3、主標題和子標題的設定

??????? 設置主標題：使用畫布對象并調用其suptitle()函數

??????? 設置子標題：使用子圖對象并調用其set_title()函數

4、設置坐標軸標簽

??????? 若繪制只有一個子圖的圖片，可以直接使用plt.xlabel或plt.ylabel進行坐標軸標簽的設置

??????? 若繪制多子圖圖片，在選定了子圖對象之后，調用其set_xlabel或set_ylabel函數即可設置其坐標軸標簽

5、圖例位置的設置

可以參考matplotlib.pyplot.axes和add_axes這兩個函數

6、保存圖像

命令：plt.savefig(保存的文件名，dpi值)，其中dpi代表the resolution in dots per inch（每英寸點的分辨率），通常普通圖片dpi值設置為300，折線圖設置為600（最好1000），參考鏈接【7】python_matplotlib 輸出(保存)矢量圖方法；畫圖時圖例說明(legend)放到圖像外側；Python_matplotlib圖例放在外側保存時顯示不完整問題解決 - ?汀、 - 博客園

如果保存tiff格式的時候圖片文件太大，可以在savefig函數里添加參數

pil_kwargs={"compression": "tiff_lzw"}

該壓縮方法參考matplotlib保存tif圖像時壓縮_銅鑼燒阿南Anan的博客-CSDN博客

PS：savefig命令要放到plt.show()命令之前，否則將保存空白圖

7、科研圖常用配色

參考Matplotlib顏色設置_半月夏微涼的博客-CSDN博客

我的常用配色

color_set = ['turquoise', 'lightpink', 'gold', 'tomato', 'limegreen', 'xkcd:lilac', 'royalblue', 'brown', 'red']

8、解決Linux下matplotlib找不到times new roman 或 simhei字體的問題

結合以下兩個鏈接可以解決

Matplotlib找不到Times New Roman的解決方案 - 知乎

解決使用matplotlib.pyplot畫圖包含中文亂碼顯示問題（macbook上 family ‘sans-serif‘ not found 問題）_pyplot中文亂碼_zzzxydq的博客-CSDN博客

總結

以上是生活随笔為你收集整理的科研绘图（Matplotlib.pyplot）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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