详解Matplotlib figure图形对象使用方法

Matplotlib是一个基于Python的2D绘图库。该库提供了简单、易于使用的API，用于生成各种类型的图形，如折线图、散点图、条形图、直方图等。 Matplotlib提供了一个Figure对象，它被用于创建图形对象和设置其属性和布局。

本文将会深入了解Matplotlib中Figure对象的使用方法，以及如何使用它创建和高度可定制化的图形。

创建一个Figure对象

创建Figure对象的最基本方法是使用pyplot中的figure()函数：

import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()

我们使用pyplot建议并导入为plt，在这个例子中，我们调用plt.figure()创建一个名为fig的Figure对象。

与Figure对象交互

Figure对象是用于包含所有绘图元素的容器。为了向Figure对象添加绘图元素，我们可以使用add_subplot()方法。

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

在这个例子中，我们使用fig.add_subplot(111)方法创建一个subplot，它是Figure对象的一部分。

注意，111参数等同于使用add_subplot(1, 1, 1)，它创建一个1行、1列的矩形网格，并将当前图形设置为第一个。这是Matplotlib中的默认情况。

自定义Figure对象和subplot

我们可以使用Figure对象和子图添加线条、点或其他元素，也可以对它们进行自定义。

例如，我们可以设置标题、轴标签和图例：

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

# 设置标题
ax.set_title('My plot')

# 设置轴标签
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')

# 添加线条
ax.plot([0, 1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5, 6], label='line')

# 添加图例
ax.legend()

在这个例子中，我们创建了一个Figure对象和一个子图。然后，我们添加了标题(使用set_title()方法)、轴标签(用set_xlabel()和set_ylabel()方法)、以及一个线条(用plot()方法)。最后，我们为线条添加了一个图例(用legend()方法)。

保存Figure

最后，我们可以使用savefig()方法将Figure对象保存为图片文件。该方法的第一个参数是文件名(含文件类型)，例如：

fig.savefig('my_plot.png')

在我们完成设置Figure对象和子图的所有属性之后，我们可以使用上面的代码将其保存为.png文件，可以使用不同的文件格式并将其应用到各种场景。

这是一个完整示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 创建Figure对象和子图
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

# 设置标题
ax.set_title('My plot')

# 设置轴标签
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')

# 添加线条
ax.plot([0, 1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5, 6], label='line')

# 添加图例
ax.legend()

# 保存图形
fig.savefig('my_plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')

生成的图片如下：