Python利用Matplotlib绘图无法显示中文字体的解决方案

以下是详细讲解“Python利用Matplotlib绘图无法显示中文字体的解决方案”的完整攻略。

问题描述

在使用Python的Matplotlib库进行绘图时，有时候会遇到无法显示中文字体的问题。比如，我们在绘制一个柱状图的时候，想要使用中文作为横轴和纵轴的标签，但是结果出现了乱码或者显示为空。

原因分析

这个问题主要是因为Matplotlib默认不支持中文。在将中文作为字体绘制到图片上时，需要指定中文字体的类型和路径。

解决方案

以下是两个解决方案，它们都可以使得Matplotlib能够正确地显示中文。

方案一：手动指定中文字体

我们可以通过手动指定中文字体的方式，来解决Matplotlib无法显示中文的问题。首先，我们需要在本地系统中下载一个中文字体，比如“SimHei.ttf”（黑体）。然后，在Python脚本中加入以下代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm

# 指定中文字体
fontpath = '/path/to/SimHei.ttf'
font = fm.FontProperties(fname=fontpath)

# 绘图
plt.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6])
plt.xlabel('横轴', fontproperties=font)
plt.ylabel('纵轴', fontproperties=font)
plt.show()

在上面的代码中，我们首先使用font_manager模块的FontProperties类，手动指定了中文字体的路径。然后，我们通过fontproperties参数指定了中文标签的字体样式。

方案二：修改Matplotlib配置文件

第二种解决方案是修改Matplotlib的配置文件，使其能够使用系统预装的中文字体。具体而言，我们可以在Matplotlib的配置文件中添加以下内容：

font.family         : sans-serif
font.sans-serif     : Microsoft YaHei, SimHei, Arial

这段代码的含义是：将字体族设置为“sans-serif”，然后以优先级顺序列出多种中文字体（以逗号分隔）。这样，Matplotlib就会自动寻找并使用系统中已经安装的中文字体。我们可以通过以下代码找到Matplotlib配置文件的路径：

import matplotlib
print(matplotlib.matplotlib_fname())

然后，在默认的配置文件中添加上述代码即可。

示例说明

下面是两个示例，演示了如何使用上述两种方案解决Matplotlib无法显示中文的问题。

示例一：柱状图

我们要绘制一个柱状图，横轴和纵轴的标签都需要使用中文。首先，我们使用方案一手动指定中文字体，代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm

# 指定中文字体
fontpath = '/path/to/SimHei.ttf'
font = fm.FontProperties(fname=fontpath)

# 绘图
plt.bar([1, 2, 3], [4, 5, 6])
plt.xlabel('横轴', fontproperties=font)
plt.ylabel('纵轴', fontproperties=font)
plt.xticks([1, 2, 3], ['一', '二', '三'], fontproperties=font)
plt.show()

这段代码通过手动指定中文字体，实现了对中文标签的正确显示。

接下来，我们使用方案二，修改Matplotlib的配置文件。在Matplotlib的默认配置文件中加入以下代码：

font.family         : sans-serif
font.sans-serif     : Microsoft YaHei, SimHei, Arial

然后，我们使用以下代码绘制柱状图，就可以正常显示中文标签了：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.bar([1, 2, 3], [4, 5, 6])
plt.xlabel('横轴')
plt.ylabel('纵轴')
plt.xticks([1, 2, 3], ['一', '二', '三'])
plt.show()

示例二：散点图

我们要绘制一张散点图，其中的中文标签包括“横轴”、“纵轴”、“总得分”。首先，我们使用方案一手动指定中文字体，代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm

# 指定中文字体
fontpath = '/path/to/SimHei.ttf'
font = fm.FontProperties(fname=fontpath)

# 绘图
plt.scatter([1, 2, 3], [4, 5, 6])
plt.xlabel('横轴', fontproperties=font)
plt.ylabel('纵轴', fontproperties=font)
plt.text(1.5, 4.5, '总得分', fontproperties=font) # 在图表中添加文字
plt.show()