Matplotlib GridSpec Layout Visualisierung

Einführung

Matplotlib ist eine Datenvisualisierungsbibliothek für die Programmiersprache Python. Es bietet eine Vielzahl von Tools zum Erstellen verschiedener Arten von Diagrammen und Grafiken. Das GridSpec-Modul in Matplotlib ermöglicht es uns, flexible und komplexe Layouts von Teilgrafiken zu erstellen. In diesem Tutorial lernen wir, wie wir GridSpec verwenden, um Mehrspalten-/Zeilen-Teilgrafiklayouts zu erstellen.

Tipps für die VM

Nachdem der VM-Start abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund von Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback ab, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

Zunächst müssen wir die erforderlichen Bibliotheken importieren. Wir werden Matplotlib und GridSpec verwenden.

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.gridspec import GridSpec

Erstellen einer Figur

Als nächstes müssen wir eine Figur mit der Funktion plt.figure() erstellen. Wir können den Parameter layout auf "constrained" setzen, um sicherzustellen, dass die Teilgrafiken innerhalb der Figur passen.

fig = plt.figure(layout="constrained")

Erstellen eines GridSpec

Wir können ein GridSpec-Objekt mit der Funktion GridSpec() erstellen. Wir müssen die Anzahl der Zeilen und Spalten angeben, die wir in unserem Gitter haben möchten. In diesem Beispiel werden wir ein 3x3-Gitter erstellen.

gs = GridSpec(3, 3, figure=fig)

Hinzufügen von Teilgrafiken zu GridSpec

Wir können Teilgrafiken zu GridSpec hinzufügen, indem wir die Funktion fig.add_subplot() verwenden. Wir können die Position der Teilgrafik im Gitter mithilfe der Indexnotation des GridSpec-Objekts angeben. Beispielsweise gibt gs[0, :] die erste Zeile und alle Spalten an.

ax1 = fig.add_subplot(gs[0, :])
ax2 = fig.add_subplot(gs[1, :-1])
ax3 = fig.add_subplot(gs[1:, -1])
ax4 = fig.add_subplot(gs[-1, 0])
ax5 = fig.add_subplot(gs[-1, -2])

Anpassen von Teilgrafiken

Wir können die Teilgrafiken nach Bedarf anpassen. Beispielsweise können wir den Titel der Figur mit der Funktion fig.suptitle() festlegen und die Achsen mit der Funktion format_axes() formatieren.

fig.suptitle("GridSpec")

def format_axes(fig):
    for i, ax in enumerate(fig.axes):
        ax.text(0.5, 0.5, "ax%d" % (i+1), va="center", ha="center")
        ax.tick_params(labelbottom=False, labelleft=False)

format_axes(fig)

Zeige das Diagramm an

Schließlich können wir das Diagramm mit der Funktion plt.show() anzeigen.

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Tutorial haben wir gelernt, wie man GridSpec in Matplotlib verwendet, um Layouts mit mehreren Spalten/Zeilen von Teilgrafiken zu erstellen. Wir haben ein 3x3-Gitter erstellt und Teilgrafiken hinzugefügt. Wir haben die Teilgrafiken angepasst und das Diagramm angezeigt. GridSpec ist ein leistungsstarkes Tool für das Erstellen komplexer Teilgrafiklayouts in Matplotlib.