Matplotlib：获取和设置坐标轴位置

Question

在matlab中，获取和设置图形上已有坐标轴的位置非常简单：

pos = get(gca(), 'position')
set(gca(), 'position', pos)

那在matplotlib中该怎么做呢？

我需要这样做有两个相关的原因：

以下是我想解决的具体问题：

• 我有一列子图，其中一些有颜色条，而一些没有，而且它们的宽度也不一样，也就是说X轴对不齐。颜色条会占用坐标轴的空间。这在matlab中也会发生，在那里我会用上面的方法，把有颜色条的坐标轴的宽度复制给没有颜色条的坐标轴，这样它们就能一样宽了。

• 通过缩小一个坐标轴来增加各个子图之间的间距。adjust_subplots()这个函数会把所有子图都调整成一样的。

Answer 1

get_position() 或 _position 是用来获取 ax 的位置的；而 set_position() 则是把一个已经存在的 ax 移动到图形上的新位置。

不过在很多情况下，直接在图形上添加一个新的坐标轴可能更好，这时候 add_axes() 就派上用场了。它提供了一种非常灵活的方式，可以在已有的图形上添加一个坐标轴（和一个图表）。比如，在下面的代码中，一个线性图（在 ax2 上绘制）叠加在一个散点图（在 ax1 上绘制）上。

import matplotlib.pyplot as plt
x = range(10)

fig, ax1 = plt.subplots()
ax1.scatter(x, x)
# get positional data of the current axes
l, b, w, h = ax1.get_position().bounds

# add new axes on the figure at a specific location
ax2 = fig.add_axes([l+w*0.6, b+h/10, w/3, h/3])
# plot on the new axes
ax2.plot(x, x);

使用 pyplot 也可以很容易地制作出同样的图形，如下所示。

plt.scatter(x, x)
l, b, w, h = plt.gca()._position.bounds
plt.gcf().add_axes([l+w*0.6, b+h/10, w/3, h/3])
plt.plot(x, x);

add_axes 对于 OP 提到的颜色条“占用”坐标轴空间的问题特别有用；因为它不是改变坐标轴本身的位置，而是允许在旁边添加一个新的坐标轴，用来绘制颜色条。¹

import matplotlib.pyplot as plt

data = [[0, 1, 2], [2, 0, 1]]

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)
ax1.imshow(data)                               # without colorbar
im = ax2.imshow(data)                          # with colorbar
l, b, w, h = ax2.get_position().bounds         # get position of `ax2`
cax = fig.add_axes([l + w + 0.03, b, 0.03, h]) # add colorbar's axes next to `ax2`
fig.colorbar(im, cax=cax)

如你所见，这两个坐标轴的尺寸是一样的。

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^{1: 这基于我对另一个 Stack Overflow 问题的 回答。}

Answer 2

在Matplotlib中，设置坐标轴的位置是很相似的。你可以使用get_position和set_position这两个方法来调整坐标轴的位置。

import matplotlib.pyplot as plt

ax = plt.subplot(111)
pos1 = ax.get_position() # get the original position 
pos2 = [pos1.x0 + 0.3, pos1.y0 + 0.3,  pos1.width / 2.0, pos1.height / 2.0] 
ax.set_position(pos2) # set a new position

如果你还没看过的话，可以看看GridSpec，它也很有用。