week4-1-figure画布

一、Matplotlib 画布 Figure

Figure（画布）：最外层容器，相当于画纸 ，承载所有子图 Axes、标题、图例。一张画布可以放多个子图（Axes）。

Axes：绘图区域（子图），真正画折线 / 柱状 / 饼图的地方，一张画布可以有多个 Axes。

plt.figure () 常用参数

参数	含义
figsize=(宽,高)	画布大小，单位：英寸，例figsize=(8,4)
facecolor	画布背景色（整个画纸底色）
dpi	分辨率，数值越大图片越清晰，保存图片生效

画布常用方法（fig 对象调用）

1. fig.savefig("test.png")：保存整张画布图片
2. fig.suptitle("总标题")：画布最上方大标题（全局标题，区别 ax.set_title 子图标题）
3. fig.add_subplot(行,列,序号)：在画布新增绘图区域
4. fig.add_axes([left,bottom,width,height])：自定义位置添加子图

核心概念区分（高频考题）

1. Figure 画布：整张画纸，可以放多张图，设置画布背景、总标题、保存图片
2. Axes 子图 / 坐标系：画纸上一小块绘图区域，ax.plot/ax.bar/ax.pie 都画在 Axes 上
3. Axis：坐标轴（x 轴、y 轴刻度），属于 Axes 内部

一句话记忆：Figure 是画布（画纸），Axes 是画纸上的一个个绘图框

创建画布

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["font.family"] = ["SimHei"]
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

# 1. 创建画布 Figure
fig = plt.figure(figsize=(8, 6), facecolor="#f6f6f6", dpi=100)

# 2. 用 add_axes 创建多个子图（自定义位置和大小）
# [左, 下, 宽度, 高度]
ax1 = fig.add_axes([0.1, 0.55, 0.35, 0.35])
ax2 = fig.add_axes([0.55, 0.55, 0.35, 0.35])
ax3 = fig.add_axes([0.3, 0.1, 0.4, 0.35])

# 在各个axes绘图
ax1.plot([1,2,3],[2,5,3])
ax1.set_title("子图1：折线图")

ax2.bar(["A","B","C"],[12,25,18])
ax2.set_title("子图2：柱状图")

ax3.pie([30,40,30], autopct="%1.0f%%")
ax3.set_title("子图3：饼图")

# 画布总标题
fig.suptitle("画布 + add_axes自定义子图", fontsize=16)

plt.show()

二、Figure 与 Axes（核心考点）

一句话区分

• Figure：画布（画纸），最外层容器，可以包含多个绘图区域
• Axes：子图 / 坐标系，画纸上一块独立绘图区域，真正画图（plot/bar/pie）都画在 Axes 上

注意区分：Axes（绘图区）≠ Axis（坐标轴，x/y 轴刻度）

Axes 常用属性 / 方法（绘图区域）

项目	作用
ax.plot() / ax.bar() / ax.pie()	在该区域绘图
ax.set_title()	子图标题
ax.set_xlabel() / ax.set_ylabel()	设置 x、y 轴标签
ax.set_xlim() / ax.set_ylim()	设置坐标轴范围
ax.legend()	添加图例

高频考点对比表

对象	中文名称	核心功能	标题方法
Figure	画布	承载所有子图，设置整张图片属性	fig.suptitle()
Axes	子图 / 坐标系	绘图、设置坐标轴、子图样式	ax.set_title()

易混易错

1. fig.suptitle()：整张画布大标题；ax.set_title()：单个子图标题，考试必考
2. 一个 Figure 可以包含多个 Axes；一个 Axes 只能属于一个 Figure
3. plt.subplots() 返回 (fig,ax)，第一个返回值是画布，第二个是子图

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["font.family"] = ["SimHei"]
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

# 1. 创建画布Figure
fig = plt.figure(figsize=(10, 7), facecolor="#f7f9fc", dpi=100)

# 2. 创建多个Axes绘图区（全部用add_axes）
ax1 = fig.add_axes([0.05, 0.55, 0.42, 0.4])  #左,下,宽,高
ax2 = fig.add_axes([0.53, 0.55, 0.42, 0.4])
ax3 = fig.add_axes([0.05, 0.08, 0.42, 0.4])
ax4 = fig.add_axes([0.53, 0.08, 0.42, 0.4])

# 在每个Axes绘图
ax1.plot([1,2,3,4], [2,4,1,3], color="#2E86AB", linewidth=2)
ax1.set_title("子图1 折线图")
ax1.set_xlabel("X轴")
ax1.set_ylabel("Y轴")

ax2.bar(["一季度","二季度","三季度"], [15,22,18], color="#A23B72")
ax2.set_title("子图2 柱状图")

ax3.pie([30,20,40,10], autopct="%1.0f%%", textprops={"fontsize":9})
ax3.set_title("子图3 饼图")

ax4.scatter([1,3,5,7], [4,2,6,3], color="#F18F01", s=60)
ax4.set_title("子图4 散点图")

# 画布总标题
fig.suptitle("使用add_axes创建多Axes多子图", fontsize=16)

plt.show()

参数回顾

add_axes([left, bottom, width, height])

left：子图左边缘 距离画布最左边的比例 bottom：子图下边缘距离画布最底边的比例 width：子图自身宽度（占画布总宽比例） height：子图自身高度（占画布总高比例） 所有数值范围：0～1，画布左下角是坐标原点

4 个子图参数拆解

ax1 = fig.add_axes([0.05, 0.55, 0.42, 0.4])
ax2 = fig.add_axes([0.53, 0.55, 0.42, 0.4])
ax3 = fig.add_axes([0.05, 0.08, 0.42, 0.4])
ax4 = fig.add_axes([0.53, 0.08, 0.42, 0.4])

ax1：0.05, 0.55, 0.42, 0.4

• left=0.05：左边距离画布左边界 5% 画布宽度
• bottom=0.55：下边距离画布底部 55% 画布高度
• width=0.42：子图宽度占画布总宽 42%
• height=0.4：子图高度占画布总高 40% 👉 位置：左上

ax2：0.53, 0.55, 0.42, 0.4

• left=0.53：左边距离画布左边界 53% 画布宽度
• bottom=0.55：下边距离画布底部 55% 画布高度（和 ax1 同一水平线）
• width=0.42，height=0.4，大小和 ax1 完全一样 👉 位置：右上

ax1 最右侧位置：0.05+0.42 = 0.47 ax2 最左侧位置：0.53 中间空隙：0.53 - 0.47 = 0.06（水平间隔 6% 画布宽度）

ax3：0.05, 0.08, 0.42, 0.4

• left=0.05，和 ax1 对齐
• bottom=0.08：下边距离画布底部 8% 画布高度
• width=0.42，height=0.4，大小同 ax1 👉 位置：左下

ax4：0.53, 0.08, 0.42, 0.4

• left=0.53，和 ax2 对齐
• bottom=0.08，和 ax3 同一水平线 👉 位置：右下

整体布局总结

2 行 × 2 列 的布局：

• 第一行（上面两个）：ax1 (左上)、ax2 (右上)，bottom 都是 0.55，在同一水平高度
• 第二行（下面两个）：ax3 (左下)、ax4 (右下)，bottom 都是 0.08，在同一水平高度
• 四个子图宽高完全相同，水平方向留有间隙，上下两行之间也有空隙。

计算子图顶部坐标 = bottom + height ax1 顶部：0.55+0.4 = 0.95，距离画布顶部还有 0.05（5%）的空白 ax3 顶部：0.08+0.4 = 0.48 两行之间空隙：0.55 - 0.48 = 0.07（7% 画布高度）

可视化简图（文字版）

画布顶部
┌────────────┐      ┌────────────┐
│    ax1     │      │    ax2     │
└────────────┘      └────────────┘

┌────────────┐      ┌────────────┐
│    ax3     │      │    ax4     │
└────────────┘      └────────────┘
画布底部

---

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["font.family"] = ["SimHei"]
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

# 创建画布 Figure
fig = plt.figure(figsize=(7,5),facecolor='#f0f8ff')

# 方式A add_subplot：规则网格创建Axes
ax1 = fig.add_subplot(2,1,1) #2行1列，第1个子图
ax1.plot([1,2,3],[3,1,4])
ax1.set_title("子图1")

# 方式B add_axes：自定义位置创建Axes [left,bottom,w,h]
ax2 = fig.add_axes([0.1,0.1,0.6,0.5])
ax2.bar(["a","b"],[5,8])
ax2.set_title("子图2")

fig.suptitle("画布总标题", fontsize=15)
plt.show()

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["font.family"] = ["SimHei"]
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

# fig是画布，ax是Axes对象（多个子图返回数组）
fig, ax = plt.subplots(2, 1, figsize=(7,5))
ax[0].plot([1,2,3],[2,4,1])
ax[1].pie([40,60],autopct="%1.0f%%")
fig.suptitle("总标题")
plt.show()