今天是第一次寫踩坑日記系列，這個(gè)系列用來記錄在Python和R學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和結(jié)果。今天介紹的是使用Python的matplotlib庫繪制兩個(gè)y軸圖的一些基本用法與踩坑行為。希望可以幫助到大家，也希望大家可以給出建議，歡迎留言交流。

Matplotlib介紹

Matplotlib是Python數(shù)據(jù)分析中常用的可視化工具，也是其他高級(jí)繪圖接口（如seaborn, HoloViews, ggplot等）和專業(yè)繪圖工具（如Cartopy）的基礎(chǔ)。Matplotlib可以創(chuàng)建出版質(zhì)量的圖形，制作交互式的圖形，自定義視覺風(fēng)格和布局，導(dǎo)出到多種文件格式，嵌入在JupyterLab和圖形用戶界面中。更多探索內(nèi)容請(qǐng)查看Matplotlib官網(wǎng)或Matplotlib中文網(wǎng)。

安裝

pip install matplotlib

繪圖元素

以下是 Matplotlib 圖形的組件，來自于Matplotlib官網(wǎng)，詳細(xì)使用方法查看快速入門指南 — Matplotlib 3.7.1 文檔。

設(shè)置標(biāo)題或軸名稱等文本標(biāo)簽內(nèi)容時(shí)，如果含有中文字符出現(xiàn)亂碼的情況，需要添加以下代碼，如果仍然無法解決，可以嘗試將SimHei字體改為FangSong等其他字體。

plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] # 用來設(shè)置字體樣式以正常顯示中文標(biāo)簽（黑體）

如果數(shù)字為負(fù)數(shù)，也可能會(huì)亂碼，解決方法為：

plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False

Matplotlib提供了多種圖形，包括基本的柱狀圖、折線圖、散點(diǎn)圖、箱線圖、散點(diǎn)圖、餅圖等，還提供了極坐標(biāo)圖、3D圖形等高級(jí)的可視化圖形（如果不想看官方文檔，可以查看知乎上的一篇文章學(xué)習(xí)繪制以上圖形的基本方法），可以通過以上參數(shù)對(duì)圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，并且可以對(duì)各種圖形進(jìn)行組合。

雙y軸圖

畫單y軸圖

import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt  

# 生成一些示例數(shù)據(jù)  
x = np.arange(10)  
y = np.random.randint(0,20,10)  

# 繪制折線圖，設(shè)置顏色  
plt.plot(x,y,color='blue')  
# 設(shè)置x軸和y軸的標(biāo)簽，指明坐標(biāo)含義  
plt.xlabel('x軸', fontdict={'size': 16})  
plt.ylabel('y軸', fontdict={'size': 16})  
#設(shè)置圖標(biāo)題  
plt.title('折線圖')  

# 設(shè)置中文顯示  
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']  
#展示圖片  
plt.show()

#畫柱狀圖
plt.bar(x,y,color='blue')#只要將以上代碼中的`plot`改為`bar`

雙y軸折線圖

import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt  

# 生成一些示例數(shù)據(jù)  
x = np.arange(10)  
y1 = np.random.randint(10, size=10)  
y2 = np.random.randint(10, size=10)  

# 創(chuàng)建一個(gè)圖形和兩個(gè)y軸  
fig, ax1 = plt.subplots()  
ax2 = ax1.twinx()  
#繪制折線圖  
line1 = ax1.plot(x, y1,label='y1軸', color='royalblue', marker='o', ls='-.')  
line2 = ax2.plot(x, y2, label='y2軸', color='tomato', marker=None, ls='--')  

# 設(shè)置x軸和y軸的標(biāo)簽，指明坐標(biāo)含義  
ax1.set_xlabel('x軸', fontdict={'size': 16})  
ax1.set_ylabel('y1軸',fontdict={'size': 16})  
ax2.set_ylabel('y2軸',fontdict={'size': 16})  
#添加圖表題  
plt.title('雙y軸折線圖')  
#添加圖例  
plt.legend()  
# 設(shè)置中文顯示  
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']  
#展示圖片  
plt.show()

解決圖例 通過以上方式設(shè)置的圖例沒有y1軸，并且也沒有出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息，說明兩個(gè)圖例都顯示出來的，很有可能就是y2軸的圖例將y1軸圖例覆蓋了。通過將兩軸的圖例分開顯示后證明確實(shí)是覆蓋掉了

#將`plt.legend()`改為以下代碼
ax1.legend(loc='upper right')  
ax2.legend(loc='upper left')

但是兩個(gè)圖例分開顯示也太丑了，還是希望可以將圖例組合到一起

lines = line1 + line2  
labels = [h.get_label() for h in lines]  
plt.legend(lines, labels, loc='upper right')

設(shè)置軸 感覺這樣看著有點(diǎn)不方便，如果把軸和線的顏色一致可能要好看一些

#設(shè)置軸標(biāo)簽顏色  
ax1.tick_params('y', colors='royalblue')  
ax2.tick_params('y', colors='tomato')  
#設(shè)置軸顏色  
ax1.spines['left'].set_color('royalblue')  
ax2.spines['left'].set_color('royalblue')  
ax1.spines['right'].set_color('tomato')  
ax2.spines['right'].set_color('tomato')

兩個(gè)y軸的顏色改變確實(shí)要好看一點(diǎn)，但是上軸線有點(diǎn)突兀，把它去掉

ax1.spines['top'].set_visible(False)  
ax2.spines['top'].set_visible(False)

柱狀圖+折線圖

把上邊的y2改為柱狀圖，繪制柱狀圖與折線圖雙y軸圖

import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt  
# 生成一些示例數(shù)據(jù)  
x = np.arange(10)  
y1 = np.random.randint(10, size=10)  
y2 = np.random.randint(10, size=10)  
# 創(chuàng)建一個(gè)圖形和兩個(gè)y軸  
fig, ax1 = plt.subplots()  
ax2 = ax1.twinx()  
#繪制圖形  
bar = ax1.bar(x, y1,  label='y1軸', color='tomato', width=0.4)  
line = ax2.plot(x, y2,label='y2軸', color='royalblue', marker='o', ls='-.')  
# 設(shè)置x軸和y軸的標(biāo)簽，指明坐標(biāo)含義  
ax1.set_xlabel('x軸', fontdict={'size': 16})  
ax1.set_ylabel('y1軸',fontdict={'size': 16})  
ax2.set_ylabel('y2軸',fontdict={'size': 16})  
#添加圖表題  
plt.title('雙y軸折線圖')  
#添加圖例  
lines = line + bar  
labels = [h.get_label() for h in lines]  
plt.legend(lines, labels, loc='upper right')  
#設(shè)置軸標(biāo)簽顏色  
ax1.tick_params('y', colors='royalblue')  
ax2.tick_params('y', colors='tomato')  
#設(shè)置軸顏色  
ax1.spines['left'].set_color('royalblue')  
ax2.spines['left'].set_color('royalblue')  
ax1.spines['right'].set_color('tomato')  
ax2.spines['right'].set_color('tomato')  
#去掉上軸線  
ax1.spines['top'].set_visible(False)  
ax2.spines['top'].set_visible(False)  
# 設(shè)置中文顯示  
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']  
#展示圖片  
plt.show()

哎嗨，報(bào)錯(cuò)了。matplotlib柱狀圖的返回值是一個(gè)BarContainer元組對(duì)象，而折線圖的返回值是一個(gè)Line2D列表對(duì)象。

使用matplotlib.pyplot.plot()函數(shù)來繪制一條折線，并將其返回值賦給一個(gè)變量，需要注意plot()函數(shù)返回的是一個(gè)包含一個(gè)Line2D對(duì)象的列表，而不是一個(gè)Line2D對(duì)象本身。所以，你需要在變量后面加上一個(gè)逗號(hào)，或者在使用get_label()方法時(shí)指定列表的索引為0，才能正確地獲取Line2D對(duì)象的標(biāo)簽。所以將以上#繪制圖形 模塊改為

 
#繪制圖形   
bar = ax1.bar(x, y1,  label='y1軸', color='tomato', width=0.4)  
line, = ax2.plot(x, y2,label='y2軸', color='royalblue', marker='o', ls='-.')  

好了，今天的踩坑日記就到這里了，對(duì)于圖的其它修改細(xì)節(jié)，大家可以自己嘗試一下，多試試總能發(fā)現(xiàn)不同的坑。