add_axes 和 add_subplot 有什么区别？

Question

在之前的 answer 中，建议我使用

add_subplot

而不是

add_axes

来正确显示轴，但搜索文档时我无法理解何时以及为什么应该使用这些函数之一。

谁能解释一下这些差异吗？

Answer 1

共同点

add_axes

和

add_subplot

都可以向图形添加轴。它们都返回一个（子类）

matplotlib.axes.Axes

对象。

但是，用于添加轴的机制有很大不同。

add_axes

add_axes

的调用签名是

add_axes(rect)

，其中

rect

是一个列表

[x0, y0, width, height]

，表示图中新轴的左下点坐标

(x0,y0)

及其宽度和高度。因此轴位于画布上的绝对坐标中。例如

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0,0,1,1])

在画布中放置一个与画布本身一样大的图形。

add_subplot

add_subplot

的调用签名不直接提供将轴放置在预定义位置的选项。它允许根据子图网格指定轴的位置。指定此位置的常用且最简单的方法是 3 整数表示法，

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(231)

在此示例中，将在 2 行 3 列网格的第一个位置 (

1

) 创建新轴。要仅生成单个轴，将使用

add_subplot(111)

（第一个图位于 1 x 1 子图网格上）。 （在较新的 matplotlib 版本中，不带任何参数的

add_subplot()

也是可能的。）

这种方法的优点是 matplotlib 负责精确定位。默认情况下，

add_subplot(111)

会生成位于

[0.125,0.11,0.775,0.77]

或类似位置的轴，这已经在轴周围为标题和（刻度）标签留下了足够的空间。然而，这个位置也可能会根据情节中的其他元素、标题集等而改变。 也可以使用

pyplot.subplots_adjust(...)

或

pyplot.tight_layout()

进行调整。

在大多数情况下，

add_subplot

是在画布上创建绘图轴的首选方法。仅在精确定位很重要的情况下，

add_axes

可能有用。

示例

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = (5,3)

fig = plt.figure()
fig.add_subplot(241)
fig.add_subplot(242)
ax = fig.add_subplot(223)
ax.set_title("subplots")

fig.add_axes([0.77,.3,.2,.6])
ax2 =fig.add_axes([0.67,.5,.2,.3])
fig.add_axes([0.6,.1,.35,.3])
ax2.set_title("random axes")

plt.tight_layout()
plt.show()

替代方案

获取一个或多个子图及其句柄的最简单方法是

plt.subplots()

。对于一个轴，使用

fig, ax = plt.subplots()

或者，如果需要更多子图，

fig, axes = plt.subplots(nrows=3, ncols=4)

最初的问题

在初始问题中，使用

fig.add_axes([0,0,1,1])

放置轴，使其紧贴图形边界。这样做的缺点当然是刻度、刻度标签、轴标签和标题被切断。因此，我在答案的评论之一中建议使用

fig.add_subplot

，因为这将自动为这些元素留出足够的空间，如果这还不够，可以使用

pyplot.subplots_adjust(...)

或

pyplot.tight_layout()

进行调整。

Answer 2

@ImportanceOfBeingErnest的回答很棒。 然而在这种情况下，通常人们想要为绘图生成一个轴，而
add_axes()

 的开销太大了。

因此，正如 @ImportanceOfBeingErnest 的答案所示，一个技巧是使用

add_subplot(111)

。

然而更优雅和简单的替代方案是：

hAx = plt.figure(figsize = (10, 10)).gca() 如果您想要

3D

投影，您可以传递任何轴属性。例如

projection

：

hAx = plt.figure(figsize = (16, 10)).gca(projection = '3d')