Matplotlib - 坐标轴范围

什么是坐标轴范围？

在Matplotlib中，坐标轴范围指的是绘图中x轴和y轴上显示的值的范围。这些范围决定了绘图区域内可见的数据，并由每个轴上显示的最小值和最大值定义。

自定义Matplotlib中的坐标轴范围可以更好地控制绘图中可见的数据，通过突出显示特定范围或模式来增强可视化效果。

关于坐标轴范围的关键点

X轴和Y轴范围 - 可以独立调整x轴和y轴的坐标轴范围以显示数据的特定部分。

设置范围 - 我们可以使用诸如plt.xlim()和plt.ylim()之类的函数，或者在使用轴对象时使用等效方法ax.set_xlim()和ax.set_ylim()来手动设置坐标轴范围。

自动范围 - 默认情况下，Matplotlib库会根据提供的数据自动计算并设置坐标轴范围。但是，手动调整允许关注特定数据范围或增强可视化效果。

坐标轴范围的用例

放大或缩小 - 调整坐标轴范围以关注数据的特定部分，从而在绘图中放大或缩小。

数据重点 - 突出显示数据的特定范围以强调模式或趋势。

避免杂乱 - 我们可以调整绘图坐标轴的范围，以防止数据点重叠，从而改善绘图某些部分的可视化效果。

坐标轴范围的关键概念

以下是绘图坐标轴范围的关键概念。让我们详细了解每个概念。

X轴范围

坐标轴范围中的x范围指的是绘图中沿x轴显示的值的范围。它通过定义该维度中显示的数据范围来确定水平轴上可见的最小值和最大值。

在Matplotlib库中，我们可以使用plt.xlim()或ax.set_xlim()来设置x轴范围，以指定x轴的限制。这使我们可以控制沿x轴显示的数据范围。

控制坐标轴范围中的x范围为沿x轴可视化数据的特定部分提供了灵活性，从而可以更好地解释和分析所绘制的信息。

使用plt.xlim()的示例

在这个例子中，plt.xlim(1, 5)将x轴的限制设置为1到5，通过定义绘图中可见的x范围来覆盖沿x轴1到5之间的数据点。

import matplotlib.pyplot as plt
# Sample data
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
# Creating a plot
plt.plot(x, y)
# Setting x-axis limits (x-range)
plt.xlim(1, 5)  # Set x-axis limits from 1 to 5
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Plot with Custom X-axis Range')
plt.show()

输出

使用ax.set_xlim()的示例

这是一个演示使用ax.set_xlim()在使用轴对象ax时设置x轴限制的示例。

import matplotlib.pyplot as plt
# Sample data
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
# Creating a figure and axis
fig, ax = plt.subplots()
# Plotting on the axis
ax.plot(x, y)
# Setting x-axis limits using axis object
ax.set_xlim(0, 6)  # Set x-axis limits from 0 to 6
# Labeling axes and adding title
ax.set_xlabel('X-axis')
ax.set_ylabel('Y-axis')
ax.set_title('Plot with Custom X-axis Limits')
plt.show()

输出

Y轴范围

在Matplotlib中设置y轴范围或限制允许我们指定绘图垂直y轴上显示的值的范围。我们可以控制y轴上显示的最小值和最大值，以关注特定数据范围或模式。在Matplotlib中设置y轴的范围或限制可以使用plt.ylim()函数或在使用轴对象ax时使用ax.set_ylim()方法。沿垂直y轴显示的值的范围。

设置y轴范围有助于关注特定数据范围、突出显示趋势并确保可视化效果强调y轴上数据的相关部分。

使用plt.ylim()设置Y轴范围的示例

在这个例子中，plt.ylim(0, 12)函数将y轴的限制设置为0到12，指定了y轴上显示的值的范围。

import matplotlib.pyplot as plt
# Sample data
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
# Creating a plot
plt.plot(x, y)
# Setting y-axis limits
plt.ylim(0, 12)  # Set y-axis limits from 0 to 12
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Plot with Custom Y-axis Range')
plt.show()

输出

在子图中使用ax.set_ylim()设置Y轴范围的示例

在使用轴对象ax时，我们可以根据需要为特定子图设置y轴限制。

在这个例子中，ax.set_ylim(0, 20)将y轴的限制设置为0到20，专门用于子图或轴ax。

import matplotlib.pyplot as plt
# Sample data
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
# Creating subplots
fig, ax = plt.subplots()
# Plotting on the axis
ax.plot(x, y)
# Setting y-axis limits using axis object
ax.set_ylim(0, 20)  # Set y-axis limits from 0 to 12
ax.set_xlabel('X-axis')
ax.set_ylabel('Y-axis')
ax.set_title('Plot with Custom Y-axis Range')
plt.show()

输出

更改X轴和Y轴的范围

此示例更改X轴和Y轴的范围，我们可以使用xlim()和ylim()方法。

示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True
x = np.linspace(-15, 15, 100)
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y)
plt.xlim(-10, 10)
plt.ylim(-1, 1)
plt.show()

输出

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