matplotlib之属性组合包(cycler)的使用

下面我来详细讲解一下“matplotlib之属性组合包(cycler)的使用”的完整攻略。

什么是属性组合包(cycler)

在绘制图表时，我们通常需要对每一个子图的属性进行设置，例如线条颜色、线型、标记样式等。而在matplotlib中，属性组合包(cycler)可以让我们更加方便地对这些属性进行组合和设置。

属性组合包(cycler)本质上是一个包含多个属性值的字典，其中每一个属性对应的值可以是一个可迭代对象，例如一个列表或一个生成器。matplotlib会自动将不同属性之间的值进行组合，生成多组属性值的组合方案，从而实现对多个属性值的组合设置。

如何使用属性组合包(cycler)

1. 创建属性组合包(cycler)

使用cycler返回一个新的属性组合包(cycler):

import matplotlib.pyplot as plt
from cycler import cycler

color = cycler('color', ['r', 'g', 'b'])
linestyle = cycler('linestyle', ['-', '--', ':'])
marker = cycler('marker', ['o', '^', 's'])

# 将属性组合包合并为一个新的属性组合包
rcParams = plt.rcParams
rcParams['axes.prop_cycle'] = color * linestyle * marker

上述代码中，我们首先分别创建了颜色、线型、标记样式三个属性对应的属性值，并将它们合并为一个新的属性组合包rcParams。

2. 设置属性组合包(cycler)

在之后需要绘制图表时，我们只需要将rcParams设置为当前图表对象的属性即可。具体的设置方法包括两种：

• 使用set_prop_cycle方法设置属性组合包(cycler)

import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)

fig, ax = plt.subplots()

# 设置属性组合包(cycler)
ax.set_prop_cycle(rcParams['axes.prop_cycle'])

# 绘制三条折线
for i in range(3):
    ax.plot(x, np.sin(x+i*np.pi/2))

plt.show()

上述代码中，我们通过set_prop_cycle方法将之前定义的属性组合包rcParams应用到当前图表中，从而实现了对三条折线的颜色、线型、标记样式进行不断切换的效果。

• 直接将属性组合包(cycler)传递给需要设置属性的函数

import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)

fig, ax = plt.subplots()

# 绘制三条折线，使用属性组合包(cycler)作为参数
for i in range(3):
    ax.plot(x, np.sin(x+i*np.pi/2), **rcParams['axes.prop_cycle'][i])

plt.show()

上述代码中，我们直接将之前定义的属性组合包rcParams当作参数传递给plot函数，在每个折线的绘制中使用不同的属性组合，从而实现了对三条折线的颜色、线型、标记样式进行不断切换的效果。

示例说明

下面我们通过两个简单的示例说明如何使用属性组合包(cycler)实现对图表属性的组合设置。

示例一：绘制多条曲线

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from cycler import cycler

# 创建属性组合包
color = cycler('color', ['r', 'g', 'b'])
linestyle = cycler('linestyle', ['-', '--', ':'])
marker = cycler('marker', ['o', '^', 's'])
rcParams = plt.rcParams
rcParams['axes.prop_cycle'] = color * linestyle * marker

# 绘制三条曲线
x = np.linspace(0, 4*np.pi, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
y3 = np.tan(x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y1)
ax.plot(x, y2)
ax.plot(x, y3)

plt.show()

上述代码中，我们首先使用cycler创建三种属性对应的属性值，并将它们合并为一个新的属性组合包rcParams。然后在之后绘制三条曲线时，通过设置当前图表的属性组合包，实现了对曲线颜色、线型、标记样式的不断切换。

示例二：绘制多个子图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from cycler import cycler

# 创建属性组合包
color = cycler('color', ['r', 'g', 'b'])
linestyle = cycler('linestyle', ['-', '--', ':'])
marker = cycler('marker', ['o', '^', 's'])
rcParams = plt.rcParams
rcParams['axes.prop_cycle'] = color * linestyle * marker

# 绘制三个子图
x = np.linspace(0, 4*np.pi, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
y3 = np.tan(x)
fig, ax = plt.subplots(nrows=1, ncols=3, figsize=(9,3))
ax[0].plot(x, y1)
ax[1].plot(x, y2)
ax[2].plot(x, y3)

plt.show()

上述代码中，我们同样使用cycler创建了三种属性对应的属性值，并将它们合并为一个新的属性组合包rcParams。在之后绘制三个子图时，我们只需要将属性组合包设置为当前子图的属性，即可实现对子图的颜色、线型、标记样式进行不断切换。