如何为子图设置通用轴标签
- 2025-03-06 08:54:00
- admin 原创
- 59
问题描述：
我有以下情节：
import matplotlib.pyplot as plt
fig2 = plt.figure()
ax3 = fig2.add_subplot(2,1,1)
ax4 = fig2.add_subplot(2,1,2)
ax4.loglog(x1, y1)
ax3.loglog(x2, y2)
ax3.set_ylabel('hello')
我想创建横跨两个子图的轴标签和标题。例如，由于两个图具有相同的轴，因此我只需要一组xlabel和ylabel。但我确实希望每个子图都有不同的标题。
我怎样才能做到这一点？
解决方案 1：
您可以创建一个覆盖两个子图的大子图，然后设置通用标签。
import random
import matplotlib.pyplot as plt
x = range(1, 101)
y1 = [random.randint(1, 100) for _ in range(len(x))]
y2 = [random.randint(1, 100) for _ in range(len(x))]
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111) # The big subplot
ax1 = fig.add_subplot(211)
ax2 = fig.add_subplot(212)
# Turn off axis lines and ticks of the big subplot
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.spines['bottom'].set_color('none')
ax.spines['left'].set_color('none')
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.tick_params(labelcolor='w', top=False, bottom=False, left=False, right=False)
ax1.loglog(x, y1)
ax2.loglog(x, y2)
# Set common labels
ax.set_xlabel('common xlabel')
ax.set_ylabel('common ylabel')
ax1.set_title('ax1 title')
ax2.set_title('ax2 title')
plt.savefig('common_labels.png', dpi=300)
另一种方法是使用 fig.text() 直接设置公共标签的位置。
import random
import matplotlib.pyplot as plt
x = range(1, 101)
y1 = [random.randint(1, 100) for _ in range(len(x))]
y2 = [random.randint(1, 100) for _ in range(len(x))]
fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(211)
ax2 = fig.add_subplot(212)
ax1.loglog(x, y1)
ax2.loglog(x, y2)
# Set common labels
fig.text(0.5, 0.04, 'common xlabel', ha='center', va='center')
fig.text(0.06, 0.5, 'common ylabel', ha='center', va='center', rotation='vertical')
ax1.set_title('ax1 title')
ax2.set_title('ax2 title')
plt.savefig('common_labels_text.png', dpi=300)
解决方案 2：
一种简单的方法是使用subplots：
import matplotlib.pyplot as plt
fig, axes = plt.subplots(3, 4, sharex=True, sharey=True)
# add a big axes, hide frame
fig.add_subplot(111, frameon=False)
# hide tick and tick label of the big axes
plt.tick_params(labelcolor='none', top=False, bottom=False, left=False, right=False)
plt.grid(False)
plt.xlabel("common X")
plt.ylabel("common Y")
解决方案 3：
matplotlib 3.4.0 中的新功能
现在有内置方法来设置常见的轴标签：
supxlabel
fig.supxlabel('common x label')
supylabel
fig.supylabel('common y label')
重现 OP 的loglog情节（通用标签但标题不同）：
x = np.arange(0.01, 10.01, 0.01)
y = 2 ** x
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, 1, constrained_layout=True)
ax1.loglog(y, x)
ax2.loglog(x, y)
# separate subplot titles
ax1.set_title('ax1.title')
ax2.set_title('ax2.title')
# common axis labels
fig.supxlabel('fig.supxlabel')
fig.supylabel('fig.supylabel')
解决方案 4：
plt.setp()将完成以下工作：
# plot something
fig, axs = plt.subplots(3,3, figsize=(15, 8), sharex=True, sharey=True)
for i, ax in enumerate(axs.flat):
ax.scatter(*np.random.normal(size=(2,200)))
ax.set_title(f'Title {i}')
# set labels
plt.setp(axs[-1, :], xlabel='x axis label')
plt.setp(axs[:, 0], ylabel='y axis label')
解决方案 5：
如果您不尝试导出矢量图形，或者您已将 matplotlib 后端设置为忽略无色轴，那么 Wen-wei Liao 的回答很好；否则隐藏的轴将显示在导出的图形中。
我在这里的回答suplabel类似于fig.suptitle使用该fig.text函数的答案。因此，没有创建并使其无色的轴艺术家。但是，如果您尝试多次调用它，您将得到相互叠加的文本（也是fig.suptitle如此）。廖文伟的答案不是，因为fig.add_subplot(111)如果已经创建了相同的 Axes 对象，它将返回相同的 Axes 对象。
图表创建后也可以调用我的函数。
def suplabel(axis,label,label_prop=None,
labelpad=5,
ha='center',va='center'):
''' Add super ylabel or xlabel to the figure
Similar to matplotlib.suptitle
axis - string: "x" or "y"
label - string
label_prop - keyword dictionary for Text
labelpad - padding from the axis (default: 5)
ha - horizontal alignment (default: "center")
va - vertical alignment (default: "center")
'''
fig = pylab.gcf()
xmin = []
ymin = []
for ax in fig.axes:
xmin.append(ax.get_position().xmin)
ymin.append(ax.get_position().ymin)
xmin,ymin = min(xmin),min(ymin)
dpi = fig.dpi
if axis.lower() == "y":
rotation=90.
x = xmin-float(labelpad)/dpi
y = 0.5
elif axis.lower() == 'x':
rotation = 0.
x = 0.5
y = ymin - float(labelpad)/dpi
else:
raise Exception("Unexpected axis: x or y")
if label_prop is None:
label_prop = dict()
pylab.text(x,y,label,rotation=rotation,
transform=fig.transFigure,
ha=ha,va=va,
**label_prop)
解决方案 6：
这里有一种方法，您可以设置其中一个图的 ylabel，并调整其位置，使其垂直居中。这样您就可以避免 KYC 提到的问题。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def set_shared_ylabel(a, ylabel, labelpad = 0.01):
"""Set a y label shared by multiple axes
Parameters
----------
a: list of axes
ylabel: string
labelpad: float
Sets the padding between ticklabels and axis label"""
f = a[0].get_figure()
f.canvas.draw() #sets f.canvas.renderer needed below
# get the center position for all plots
top = a[0].get_position().y1
bottom = a[-1].get_position().y0
# get the coordinates of the left side of the tick labels
x0 = 1
for at in a:
at.set_ylabel('') # just to make sure we don't and up with multiple labels
bboxes, _ = at.yaxis.get_ticklabel_extents(f.canvas.renderer)
bboxes = bboxes.inverse_transformed(f.transFigure)
xt = bboxes.x0
if xt < x0:
x0 = xt
tick_label_left = x0
# set position of label
a[-1].set_ylabel(ylabel)
a[-1].yaxis.set_label_coords(tick_label_left - labelpad,(bottom + top)/2, transform=f.transFigure)
length = 100
x = np.linspace(0,100, length)
y1 = np.random.random(length) * 1000
y2 = np.random.random(length)
f,a = plt.subplots(2, sharex=True, gridspec_kw={'hspace':0})
a[0].plot(x, y1)
a[1].plot(x, y2)
set_shared_ylabel(a, 'shared y label (a. u.)')
解决方案 7：
# list loss and acc are your data
fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(121)
ax2 = fig.add_subplot(122)
ax1.plot(iteration1, loss)
ax2.plot(iteration2, acc)
ax1.set_title('Training Loss')
ax2.set_title('Training Accuracy')
ax1.set_xlabel('Iteration')
ax1.set_ylabel('Loss')
ax2.set_xlabel('Iteration')
ax2.set_ylabel('Accuracy')
解决方案 8：
您可以在轴中使用“set”，如下所示：
axes[0].set(xlabel="KartalOl", ylabel="Labeled")
解决方案 9：
当 yticks 很大时，其他答案中的方法将无法正常工作。ylabel 要么与刻度重叠，要么被剪裁在左侧，要么完全不可见/超出图形范围。
我修改了 Hagne 的答案，以便它可以处理 xlabel 和 ylabel 的 1 列以上的子图，并且它会移动图表以使 ylabel 在图中可见。
def set_shared_ylabel(a, xlabel, ylabel, labelpad = 0.01, figleftpad=0.05):
"""Set a y label shared by multiple axes
Parameters
----------
a: list of axes
ylabel: string
labelpad: float
Sets the padding between ticklabels and axis label"""
f = a[0,0].get_figure()
f.canvas.draw() #sets f.canvas.renderer needed below
# get the center position for all plots
top = a[0,0].get_position().y1
bottom = a[-1,-1].get_position().y0
# get the coordinates of the left side of the tick labels
x0 = 1
x1 = 1
for at_row in a:
at = at_row[0]
at.set_ylabel('') # just to make sure we don't and up with multiple labels
bboxes, _ = at.yaxis.get_ticklabel_extents(f.canvas.renderer)
bboxes = bboxes.inverse_transformed(f.transFigure)
xt = bboxes.x0
if xt < x0:
x0 = xt
x1 = bboxes.x1
tick_label_left = x0
# shrink plot on left to prevent ylabel clipping
# (x1 - tick_label_left) is the x coordinate of right end of tick label,
# basically how much padding is needed to fit tick labels in the figure
# figleftpad is additional padding to fit the ylabel
plt.subplots_adjust(left=(x1 - tick_label_left) + figleftpad)
# set position of label,
# note that (figleftpad-labelpad) refers to the middle of the ylabel
a[-1,-1].set_ylabel(ylabel)
a[-1,-1].yaxis.set_label_coords(figleftpad-labelpad,(bottom + top)/2, transform=f.transFigure)
# set xlabel
y0 = 1
for at in axes[-1]:
at.set_xlabel('') # just to make sure we don't and up with multiple labels
bboxes, _ = at.xaxis.get_ticklabel_extents(fig.canvas.renderer)
bboxes = bboxes.inverse_transformed(fig.transFigure)
yt = bboxes.y0
if yt < y0:
y0 = yt
tick_label_bottom = y0
axes[-1, -1].set_xlabel(xlabel)
axes[-1, -1].xaxis.set_label_coords((left + right) / 2, tick_label_bottom - labelpad, transform=fig.transFigure)
它适用于以下示例，而 Hagne 的答案不会绘制 ylabel（因为它在画布之外）并且 KYC 的 ylabel 与刻度标签重叠：
import matplotlib.pyplot as plt
import itertools
fig, axes = plt.subplots(3, 4, sharey='row', sharex=True, squeeze=False)
fig.subplots_adjust(hspace=.5)
for i, a in enumerate(itertools.chain(*axes)):
a.plot([0,4**i], [0,4**i])
a.set_title(i)
set_shared_ylabel(axes, 'common X', 'common Y')
plt.show()
或者，如果您对无色轴感到满意，我已经修改了 Julian Chen 的解决方案，因此 ylabel 不会与刻度标签重叠。
基本上，我们只需要设置无色的 ylims，以便它与子图的最大 ylims 相匹配，因此无色刻度标签为 ylabel 设置正确的位置。
再次，我们必须缩小图以防止裁剪。这里我硬编码了要缩小的量，但你可以尝试找到适合你的数字或像上面的方法一样计算它。
import matplotlib.pyplot as plt
import itertools
fig, axes = plt.subplots(3, 4, sharey='row', sharex=True, squeeze=False)
fig.subplots_adjust(hspace=.5)
miny = maxy = 0
for i, a in enumerate(itertools.chain(*axes)):
a.plot([0,4**i], [0,4**i])
a.set_title(i)
miny = min(miny, a.get_ylim()[0])
maxy = max(maxy, a.get_ylim()[1])
# add a big axes, hide frame
# set ylim to match the largest range of any subplot
ax_invis = fig.add_subplot(111, frameon=False)
ax_invis.set_ylim([miny, maxy])
# hide tick and tick label of the big axis
plt.tick_params(labelcolor='none', top=False, bottom=False, left=False, right=False)
plt.xlabel("common X")
plt.ylabel("common Y")
# shrink plot to prevent clipping
plt.subplots_adjust(left=0.15)
plt.show()
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