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Matplotlib.pyplot.subplots() in Python: una guida completa

Data:

Introduzione

Matplotlib.pyplot.subplots() è una potente funzione in Python che consente agli utenti di creare una griglia di sottotrame all'interno di una singola figura. Questa funzione fa parte della libreria Matplotlib, ampiamente utilizzata per visualizzazione dati in Pitone. Con subplots(), gli utenti possono creare facilmente più grafici in un'unica figura, semplificando il confronto e l'analisi di diversi set di dati o variabili.

Matplotlib.pyplot.subplots() in Python: una guida completa

Sommario

Vantaggi dell'utilizzo di Matplotlib.pyplot.subplots()

L'utilizzo di Matplotlib.pyplot.subplots() offre numerosi vantaggi per le attività di visualizzazione dei dati. In primo luogo, fornisce un modo conveniente per organizzare e visualizzare più grafici in un'unica figura. Ciò può essere particolarmente utile quando si confrontano diversi aspetti di un set di dati o quando si presentano varie visualizzazioni.

Inoltre, subplots() consente agli utenti di personalizzare il layout e la disposizione delle sottotrame. Gli utenti possono specificare il numero di righe e colonne nella griglia della sottotrama e la dimensione e la spaziatura tra ciascuna sottotrama. Questa flessibilità consente agli utenti di creare grafici visivamente accattivanti e informativi.

Leggi anche: Introduzione a Matplotlib usando Python per principianti

Comprendere la griglia delle sottotrame

La griglia delle sottotrame è la disposizione delle sottotrame all'interno di una figura creata utilizzando Matplotlib.pyplot.subplots(). È composto da righe e colonne, ogni cella rappresenta una sottotrama. L'utente può specificare il numero di righe e colonne a seconda sul layout desiderato.

Si accede alle sottotrame utilizzando l'indicizzazione, in modo simile all'accesso agli elementi in una matrice. Ad esempio, per accedere alla sottotrama nella prima riga e nella seconda colonna, l'indicizzazione sarebbe [0, 1]. Ciò consente agli utenti di modificare e personalizzare rapidamente le singole sottotrame all'interno della griglia.

La griglia della sottotrama può essere creata utilizzando la funzione subplots(), che restituisce un oggetto Figure e un array di oggetti Axes. L'oggetto Figure rappresenta l'intera figura, mentre gli oggetti Axes rappresentano ciascuna sottotrama. Questi oggetti Axes possono essere utilizzati per modificare le proprietà di ciascuna sottotrama, come titolo, etichette e dati.

Creazione di una griglia di sottotrama di base

La sezione La sezione esplorerà come creare una griglia di sottotrama di base utilizzando la funzione `matplotlib.pyplot.subplots()` in Python. Questa funzione ci permette di creare una griglia di sottotrame all'interno di un'unica figura, facilitando la visualizzazione di più trame contemporaneamente.

Sintassi e parametri

La sintassi per creare una griglia di sottotrama è la seguente:

Codice:

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

Qui, "nrows" e "ncols" rappresentano il numero di righe e colonne nella griglia della sottotrama. La funzione restituisce due oggetti: fig, il che significa l'intera figura e axes, che è un array di oggetti assi che rappresentano ciascuna sottotrama.

Esempio: creazione di una griglia di sottotrama 2×2

Consideriamo un esempio per capire come creare una griglia di sottotrama 2×2. Per prima cosa dobbiamo importare le librerie necessarie:

Codice:

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)

y1 = np.sin(x)

y2 = np.cos(x)

y3 = np.tan(x)

y4 = np.exp(x)

fig, axes = plt.subplots(2, 2)

axes[0, 0].plot(x, y1)

axes[0, 0].set_title('Sin(x)')

axes[0, 1].plot(x, y2)

axes[0, 1].set_title('Cos(x)')

axes[1, 0].plot(x, y3)

axes[1, 0].set_title('Tan(x)')

axes[1, 1].plot(x, y4)

axes[1, 1].set_title('Exp(x)')

plt.tight_layout()

plt.show()

Produzione:

Creazione di una griglia di sottotrama di base | Matplotlib.pyplot.subplots() in Python

In questo esempio, creiamo una griglia di sottotrama 2×2 utilizzando la funzione `subplots()`. Quindi accediamo a ciascuna sottotrama utilizzando l'indicizzazione sull'array `axes` e tracciamo i nostri dati di conseguenza. Infine, utilizziamo `tight_layout()` per regolare la spaziatura tra le sottotrame e `show()` per visualizzare la figura.

Utilizzando la funzione `matplotlib.pyplot.subplots()`, possiamo facilmente creare e personalizzare griglie di sottotrame in Python. Ciò ci consente di visualizzare più grafici in un'unica figura, rendendo conveniente l'analisi e la presentazione dei dati.

Regolazione della spaziatura della sottotrama

Puoi regolare la spaziatura tra loro durante la creazione di sottotrame utilizzando la funzione `subplots()` in Matplotlib. Questo può essere utile quando desideri personalizzare il layout delle tue trame o quando hai più sottotrame e desideri ottimizzare la spaziatura tra di loro.

Utilizzo dei parametri "wspace" e "hspace":

Per regolare la spaziatura tra le sottotrame, utilizzare i parametri `wspace` e `hspace` della funzione `subplots()`. Questi parametri controllano rispettivamente la spaziatura in larghezza e altezza tra le sottotrame.

Il parametro "wspace" controlla la spaziatura orizzontale tra le sottotrame, mentre il parametro "hspace" controlla la spaziatura verticale. La regolazione di questi parametri ti consente di creare più o meno spazio tra le tue sottotrame.

Ad esempio, puoi impostare i parametri "wspace" e "hspace" su un valore più alto per aumentare la spaziatura tra le sottotrame. Se invece si desidera diminuire la spaziatura è possibile impostare questi parametri su un valore inferiore.

Esempio: regolazione della spaziatura della sottotrama

Consideriamo un esempio per dimostrare come regolare la spaziatura della sottotrama. Supponiamo di avere una figura con due sottotrame disposte verticalmente. Vogliamo aumentare la spaziatura tra queste sottotrame.

Per raggiungere questo obiettivo possiamo impostare il parametro "wspace" su 0.2 e il parametro "hspace" su 0.5. Ciò creerà più spazio tra le sottotrame, sia orizzontalmente che verticalmente.

Codice:

import matplotlib.pyplot as plt

fig, axs = plt.subplots(2, 1, figsize=(6, 6))

fig.subplots_adjust(wspace=1, hspace=5)

# Plotting code for the subplots

plt.show()

Produzione:

Creazione di una griglia di sottotrama di base | Matplotlib.pyplot.subplots() in Python

Nell'esempio sopra, creiamo prima una figura con due sottotrame utilizzando la funzione `subplots()`. Quindi, utilizziamo la funzione `subplots_adjust()` per regolare la spaziatura tra le sottotrame impostando i parametri `wspace` e `hspace`.

È possibile creare trame visivamente accattivanti con il layout e la spaziatura desiderati tra le sottotrame personalizzando la spaziatura delle sottotrame.

Impostazione dei titoli delle sottotrame e delle etichette degli assi

In questa sezione esploreremo come aggiungere titoli alle sottotrame ed etichette degli assi per migliorare la rappresentazione visiva delle nostre trame.

Aggiunta di titoli alle sottotrame

We può usare la funzione `set_title()` per aggiungere titoli alle sottotrame. Questa funzione ci permette di specificare il titolo per ciascuna sottotrama. Possiamo fornire contesto e chiarezza alle nostre trame dando un titolo descrittivo.

Ad esempio, supponiamo di avere una figura con due sottotrame che rappresentano la distribuzione di due variabili. Possiamo aggiungere titoli a queste sottotrame utilizzando il seguente codice:

Codice:

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)

ax1.set_title("Distribution of Variable A")

ax2.set_title("Distribution of Variable B")

Utilizzando la funzione `set_title()`, possiamo facilmente personalizzare i titoli delle nostre sottotrame per trasmettere le informazioni che vogliamo presentare.

Aggiunta di etichette degli assi alle sottotrame

Le etichette degli assi sono essenziali per fornire informazioni sulle variabili rappresentate sugli assi xey di un grafico. Per aggiungere etichette degli assi alle sottotrame, possiamo utilizzare le funzioni `set_xlabel()` e `set_ylabel()`.

Ad esempio, considera una figura con due sottotrame che rappresentano la relazione tra due variabili. Possiamo aggiungere etichette degli assi a queste sottotrame utilizzando il seguente codice:

Codice:

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)

ax1.set_xlabel("Variable A")

ax1.set_ylabel("Variable B")

ax2.set_xlabel("Variable C")

ax2.set_ylabel("Variable D")

Utilizzando le funzioni `set_xlabel()` e `set_ylabel()`, possiamo fornire etichette chiare per gli assi x e y di ogni sottotrama, rendendo più semplice per gli spettatori interpretare i dati.

Esempio: impostazione dei titoli della sottotrama e delle etichette degli assi

Per illustrare il processo di impostazione dei titoli delle sottotrame e delle etichette degli assi, consideriamo un esempio in cui abbiamo una figura con tre sottotrame che rappresentano diversi aspetti di un set di dati.

Codice:

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

# Generating sample data

x = np.arange(1, 6)

y1 = np.random.randint(1, 10, size=5)

y2 = np.random.randint(1, 10, size=5)

y3 = np.random.randint(1, 10, size=5)

fig, (ax1, ax2, ax3) = plt.subplots(1, 3)

ax1.plot(x, y1)

ax1.set_title("Plot 1")

ax1.set_xlabel("X-axis")

ax1.set_ylabel("Y-axis")

ax2.scatter(x, y2)

ax2.set_title("Plot 2")

ax2.set_xlabel("X-axis")

ax2.set_ylabel("Y-axis")

ax3.bar(x, y3)

ax3.set_title("Plot 3")

ax3.set_xlabel("X-axis")

ax3.set_ylabel("Y-axis")

# Plotting code for the subplots

plt.show()

Produzione:

Impostazione dei titoli delle sottotrame e delle etichette degli assi | Matplotlib.pyplot.subplots() in Python

In questo esempio creiamo una figura con tre sottotrame, ciascuna delle quali rappresenta un diverso tipo di trama. Impostiamo i titoli per ciascuna sottotrama utilizzando set_title () e forniamo le etichette degli assi utilizzando set_xlabel () e set_ylabel (). Ciò ci consente di etichettare e descrivere chiaramente ciascuna sottotrama, rendendo più semplice per gli spettatori comprendere i dati presentati.

Seguendo questi passaggi, possiamo impostare in modo efficace i titoli delle sottotrame e le etichette degli assi per migliorare la rappresentazione visiva delle nostre trame.

Controllo delle dimensioni e delle proporzioni della sottotrama

Quando crei sottotrame utilizzando la funzione `subplots()` di Matplotlib, puoi vedere le proporzioni delle sottotrame. Ciò ti consente di personalizzare il layout dei tuoi lotti per adattarlo al meglio alle tue esigenze.

adattandosi al parametro figsize

Un modo per controllare la dimensione delle sottotrame è utilizzare il parametro "figsize". Questo parametro accetta una tupla di due valori, che rappresentano la larghezza e l'altezza della figura in pollici. Regolando questi valori, puoi modificare la dimensione complessiva delle sottotrame.

Ad esempio, se desideri creare una figura con sottotrame larghe 8 pollici e alte 6 pollici, puoi impostare il parametro "figsize" su "(8, 6)":

import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(8, 6))

Verrà creata una figura con una griglia di 2 righe e due colonne, in cui ciascuna sottotrama ha una dimensione di 8 pollici per 6 pollici.

Esempio: controllo delle dimensioni e delle proporzioni della sottotrama

Consideriamo un esempio per illustrare ulteriormente come controllare le dimensioni e le proporzioni della sottotrama. Supponiamo di voler creare una figura con due sottotrame, dove la prima sottotrama è larga il doppio della seconda sottotrama.

Codice:

import matplotlib.pyplot as plt

fig, axs = plt.subplots(1, 2, figsize=(10, 5))

axs[0].plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])

axs[0].set_title('Subplot 1')

axs[1].plot([1, 2, 3, 4], [1, 8, 27, 64])

axs[1].set_title('Subplot 2')

plt.show()

Produzione:

Controllo delle dimensioni e delle proporzioni della sottotrama | Matplotlib.pyplot.subplots() in Python

In questo esempio creiamo una figura con una griglia di 1 riga e 2 colonne. Impostiamo il parametro "figsize" su "(10, 5)", il che significa che la figura sarà larga 10 pollici e alta 5 pollici.

La prima sottotrama viene tracciata utilizzando i dati "[1, 2, 3, 4]" per l'asse x e "[1, 4, 9, 16]" per l'asse y. La seconda sottotrama viene tracciata utilizzando i dati "[1, 2, 3, 4]" per l'asse x e "[1, 8, 27, 64]" per l'asse y.

Regolazione il parametro `figsize` consente di controllare la dimensione complessiva delle sottotrame, abilitando di creare layout personalizzati che meglio si adattano alle tue esigenze.

Conclusione

In questo articolo su Matplotlib.pyplot.subplots() in Python, abbiamo imparato come controllare le dimensioni e le proporzioni delle sottotrame in Matplotlib. Utilizzando il parametro "figsize", possiamo regolare la dimensione complessiva delle sottotrame. Questo ci permette di creare layout personalizzati che meglio si adattano alle nostre esigenze. Sperimenta valori diversi per il parametro "figsize" per ottenere le dimensioni e le proporzioni della sottotrama desiderate per le tue trame.

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