今天是資料處理專題的第10篇文章，我們繼續來聊聊matplot這個工具庫。

在上週的文章當中我們介紹了matplot的基本用法，以及展示了一些簡單的例子，讓大家直觀地瞭解這個工具包。我們可以簡單地將它理解成專門用來作圖的工具，但是它作圖的功能又非常強大，以至於並不能當成一個簡單的內容來對待。道理也很簡單，老闆讓你去做一份資料出來，結果你畫出來的圖啥也沒有，也不知道什麼顏色代表什麼內容，也沒有標題，難以閱讀，顯然這是不行的。

所以我們還需要深入學習它的一些高階用法， 讓我們做出來的圖更加的直觀，展示更多的資訊，也更加美觀。

Figure設定影象大小

首先我們來介紹一個很重要的概念，叫做Figure。Figure是matplotlib的核心物件，可以理解成所有我們畫出來的影象的資料都存在figure物件當中。其實這個概念非常直觀，因為在英文當中figure本身就有影象的意思，當然它還可以指一個人的身材，扯遠了……

在計算機領域當中類似的概念有不少，如果我們不知道它的英文意思，可能會覺得這些概念都很費解，這邊一個概念，那邊一個概念，有時候如果能夠了解一下它對應的英文原意，也許會發現些驚喜，讓你理解更加順暢。

figure最簡單的用法就是設定matplotlib繪製出來圖片的大小，我們用sigmoid函式影象舉例，我們正常畫出來的影象是這樣的：

由於圖片會有縮放，所以大家可能很難直接從文章的圖片上看出它的大小，但是至少我們是可以看出來這是一個長方形的影象。如果我們想要將它繪製成正方形呢？或者是我們想要控制它的大小，讓它畫得長一些或者是寬一些或者是單純地大一些呢？

這時候我們就需要用到figure了，我們可以在figure當中通過figsize這個引數來設定它的大小。比如我們用下面這些程式碼繪製出來的影象就變了：

即使看不出來大小，但是我們也可以看得出來圖片變成了正方形。原因是因為我們傳入的size是一個(5, 5)的tuple，這裡的5的單位是英寸。也就是說我們通過引數設定，可以使得繪製出來的影象按照我們想要的大小展示，並且可以保證不論在什麼裝置上看到的結果都是一樣的。

subplot與子圖

有的時候我們希望把一系列圖表合併在一起，拼成一張大圖，這樣的話會更加方便我們觀看，可以一次性獲取更多的資訊。對於這個問題有好幾個解決方案，我們一個一個來看。

plt.subplot

首先，我們可以使用plt.subplot方法，subplot顧名思義就是子圖的意思。這時候我們傳入三個數，前面兩個引數表示我們最後想要得到的大圖的情況。比如說我們希望最後的大圖是由兩行一列的小圖組成的，那麼我們就傳入2，1。第三個引數表示當前繪製的是第幾個小圖。

這裡隱藏的重點是我們繪製多個子圖的時候是一個一個繪製的，小圖的擺放形式非常類似於二維陣列。我們來看一個例子：

plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(range(10))
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(x, y)
plt.show()

可以看到我們一共呼叫了兩次plot方法，每一次呼叫之前都先呼叫了subplot申明瞭當前plot的是第幾個子圖。這樣我們得到的結果就是由兩行一列不同影象組成的大圖。

關於subplot有一點需要注意，如果我們在呼叫subplot之前也呼叫了plot，那麼我們plot的內容會被清除。比如說我們在subplot之前再多呼叫一次plot，得到的結果是一樣的。

plt.plot(10)
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(range(10))
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(x, y)

因為我們呼叫subplot的時候清除了當前figure當中已經有的內容，所以還是隻能看到上面的結果。

figure.add_subplot

上面一種方法的好處是用起來非常方便，我們只需要不停地呼叫subplot就可以了，但是壞處是會清除之前殘留的影象，還有就是不是非常直觀。雖然所有操作都通過plt進行非常方便，但是對於初學者而言要記住這麼多api並不是一件容易的事情。

所以這裡我們還有另外一種方法，這一種方法要直觀很多，也更加符合我們日常程式設計的習慣。這個方法就是通過figure呼叫add_subplot。也就是我們先建立figure物件之後，再往figure當中新增子圖。我們同樣來看個例子：

fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(2, 1, 1)
ax2 = fig.add_subplot(2, 1, 2)

ax1.plot(range(10))
ax2.plot(x, y)
plt.show()

在這段程式碼當中我們先建立了一個figure物件，然後再通過這個figure物件建立了兩個subplot物件。最後我們對於每一個subplot物件單獨繪製，這樣整個過程更加得順滑，和我們理解的面向物件的思想更加接近。還有一點就是它會保留建立子圖之前的改動。

如果我們在這段程式碼之前加上plt.plot(range(10))的話，那我們看到的結果會是這樣的：

subplots

最後一種方法是subplots，它是第二種方法的進化。我們在使用第二種方法的時候有沒有一種覺得很麻煩的感覺？因為我們要先建立figure，再通過figure建立subplot。我們最後操作的物件是subplot，既然如此，為什麼我們不能直接創建出subplot物件來呢？

所以plt當中提供了subplots方法可以直接創建出figure和subplot物件，我們只需要傳入我們希望得到的子圖的長和寬即可。由於子圖會有多個，所以返回的結果會自動存入一個二維陣列當中，我們只需要用陣列的形式去訪問它即可。

我們來看一個例子：

關於figure和subplot的基本用法就介紹完了，當然除了今天介紹的內容之外，還有很多其他的用法，這些就留到之後的文章介紹吧。

今天的文章到這裡就結束了，如果喜歡本文的話，請來一波素質三連，給我一點支援吧（關注、轉發、點贊）。

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