Matplotlib-Funktionen zur Achsenkonfiguration

Matplotlib 参考文档Matplotlib-Referenzdokumentation

Diese Funktionen werden verwendet, um den Bereich, die Skalierung, die Ticks, die Gitterlinien und das Aussehen der Achsen zu steuern.

Funktionsübersicht

FunktionBeschreibung
xlim() / ylim()x/y-Achsenbereich abrufen oder festlegen
xscale() / yscale()x/y-Achsenskalierung festlegen: 'linear', 'log', 'symlog', 'logit'
xticks() / yticks()x/y-Achsen-Tick-Positionen und -Beschriftungen abrufen oder festlegen
tick_params()Parameter für die Tick-Darstellung anpassen
ticklabel_format()Format der Tick-Beschriftung festlegen (wissenschaftliche Notation usw.)
locator_params()Parameter des Tick-Locators steuern
minorticks_on() / minorticks_off()Minor-Ticks ein-/ausblenden
rgrids()Radiale Gitterlinien für Polardiagramme festlegen
thetagrids()Winkel-Gitterlinien für Polardiagramme festlegen
grid()Gitterlinien ein- oder ausschalten
axis()Achsenbereich und Darstellung komfortabel festlegen
box()Die Achsenrahmenlinien umschalten
autoscale()Die Achsen automatisch skalieren

xlim() / ylim() - Achsenbereich

matplotlib.pyplot.xlim(*args, **kwargs)  # 获取或设置
matplotlib.pyplot.ylim(*args, **kwargs)

xscale() / yscale() - Achsenskalierung

matplotlib.pyplot.xscale(value, **kwargs)
matplotlib.pyplot.yscale(value, **kwargs)
# value: 'linear', 'log', 'symlog', 'logit', 'function', 'asinh', ...

xticks() / yticks() - Ticks

matplotlib.pyplot.xticks(ticks=None, labels=None, **kwargs)
matplotlib.pyplot.yticks(ticks=None, labels=None, **kwargs)

tick_params() - Tick-Darstellung

matplotlib.pyplot.tick_params(axis='both', **kwargs)
# 常用参数: labelsize, labelcolor, rotation, direction, length, width, colors

ticklabel_format() - Tick-Label-Format

matplotlib.pyplot.ticklabel_format(*, axis='both', style='',
    scilimits=None, useOffset=None, useLocale=None, useMathText=None)

grid() - Gitterlinien

matplotlib.pyplot.grid(visible=None, which='major', axis='both',
    **kwargs)

axis() - Komfortfunktion für das Erscheinungsbild der Achsen

matplotlib.pyplot.axis(*args, **kwargs)
# 可接受字符串: 'on', 'off', 'equal', 'scaled', 'tight', 'auto', 'square'
# 可接受列表: [xmin, xmax, ymin, ymax]

box() - Rahmenlinien

matplotlib.pyplot.box(on=None)

autoscale() - Automatische Skalierung

matplotlib.pyplot.autoscale(enable=True, axis='both', tight=None)

locator_params() / minorticks

matplotlib.pyplot.locator_params(axis='both', tight=None, **kwargs)
matplotlib.pyplot.minorticks_on()
matplotlib.pyplot.minorticks_off()

Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Umfassende Achsenkonfiguration

Beispiel

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0.1, 100, 200)
y = x**2

fig, (ax1, ax2, ax3) = plt.subplots(1, 3, figsize=(14, 4),
                                     layout='constrained')

# Linker Plot: lineare Koordinaten + benutzerdefinierte Ticks und Gitter
ax1.plot(x, y, 'steelblue')
ax1.set_xlim(0, 100)
ax1.set_ylim(0, 10000)
ax1.set_xticks([0, 25, 50, 75, 100])
ax1.set_yticks([0, 2500, 5000, 7500, 10000])
ax1.grid(True, linestyle='--', alpha=0.4)
ax1.set_title('Linear: benutzerdefinierte Ticks')

# Mittlerer Plot: logarithmische Koordinaten
ax2.loglog(x, y, 'coral')
ax2.grid(True, which='both', linestyle=':', Alpha=0.4)
ax2.set_title('loglog()')

# Rechter Plot: wissenschaftliche Notation
ax3.plot(x, y, 'green')
ax3.ticklabel_format(style='sci', axis='y',
                      scilimits=(0, 0))
ax3.minorticks_on()
ax3.grid(True, which='major', alpha=0.5)
ax3.grid(True, which='minor', alpha=0.15)
ax3.set_title('Wissenschaftliche Notation + kleine Teilstriche')

plt.show()

Beispiel 2: Detaillierte tick_params-Konfiguration

Beispiel

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 4), layout='constrained')
ax.plot(x, y, 'steelblue', linewidth=2)

# Tick-Erscheinungsbild im Detail konfigurieren
ax.tick_params(axis='x',              # nur x-Achse
               rotation=45,           # Beschriftungen um 45 Grad drehen
               labelsize=10,          # Beschriftungsgröße
               labelcolor='blue',     # Beschriftungsfarbe
               direction='in',        # Teilstriche zeigen nach innen
               length=6,              # Länge der Teilstriche
               width=1.5)             # Breite der Teilstriche

ax.tick_params(axis='y',
               labelsize=12,
               labelcolor='red',
               direction='inout',     # Teilstriche sowohl innen als auch außen
               length=8,
               width=2,
               colors='red')          # Sowohl Teilstriche als auch Beschriftungen in Rot

ax.set_title('tick_params() Anpassung')
ax.grid(True, alpha=0.3)
plt.show()

Beispiel 3: axis() und box()

Beispiel

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(-5, 5, 100)

fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(8, 8),
                          layout='constrained')

# 'equal': x- und y-Längeneinheiten sind gleich
axes[0,0].plot(x, np.sin(x))
axes[0,0].axis('equal')
axes[0,0].set_title("axis('equal')")

# 'square': quadratische Achsen
axes[0,1].plot(x, np.cos(x))
axes[0,1].axis('square')
axes[0,1].set_title("axis('square')")

# 'tight': eng an die Daten angepasst
axes[1,0].plot(x, x**2)
axes[1,0].axis('tight')
axes[1,0].set_title("axis('tight')")

# box(False) entfernt den Rahmen
axes[1,1].plot(x, np.sin(x))
axes[1,1].box(False)
axes[1,1].set_title('box(False) - Kein Rahmen')

plt.show()
print("Beispiel: Achsenkonfigurationsdemo")

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