Несколько графиков на рисунке

До сих пор мы рисовали один график через функции plt.plot, plt.title. Для отчётов и панелей мониторинга часто нужно несколько графиков на одном рисунке. Для этого пора познакомиться с устройством matplotlib.

Figure и Axes

• Figure — весь рисунок, «лист бумаги».
• Axes — одна область с графиком на этом листе: свои оси, заголовок, линии.

На одном Figure может быть несколько Axes. Функции plt.plot, plt.title работают с «текущей» областью — для одного графика это удобно. Когда графиков несколько, лучше работать с областями явно.

plt.subplots

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()          # рисунок с одной областью
ax.plot([1, 2, 3], [4, 1, 5])
ax.set_title("Один график")
ax.set_xlabel("x")

У области методы с приставкой set_: set_title, set_xlabel, set_ylabel, set_xlim, set_ylim. А рисуют так же: ax.plot, ax.bar, ax.hist, ax.scatter.

Сетка графиков

fig, axes = plt.subplots(2, 2)    # 2 строки × 2 столбца
axes[0, 0].plot([1, 2, 3])
axes[0, 1].bar(["a", "b"], [3, 5])
axes[1, 0].hist([1, 2, 2, 3, 3, 3])
axes[1, 1].scatter([1, 2, 3], [3, 1, 2])

axes — массив numpy с областями: axes[строка, столбец].

Если строка или столбец один, массив одномерный:

fig, (left, right) = plt.subplots(1, 2)   # рядом
fig, axes = plt.subplots(3, 1)            # друг под другом: axes[0], axes[1], axes[2]

А при subplots(1, 1) вместо массива возвращается сама область. Чтобы код одинаково работал для любого количества графиков, используют squeeze=False — тогда axes всегда двумерный: axes[i][0].

Перебрать все области удобно так: for ax in axes.flat: ...

Размер и общий заголовок

fig, axes = plt.subplots(1, 3, figsize=(12, 4))   # ширина 12, высота 4 дюйма
fig.suptitle("Продажи по кварталам")              # заголовок над всеми графиками

Если подписи наезжают друг на друга, помогает fig.tight_layout() — автоматически раздвигает графики.

Общие оси

Чтобы графики было легко сравнивать, им задают одинаковый масштаб:

fig, axes = plt.subplots(2, 1, sharex=True)   # общая горизонтальная ось

Сохранение

fig.savefig("report.png", dpi=150)

Размер картинки в пикселях = figsize × dpi: при figsize=(12, 4) и dpi=150 получится 1800 × 600.

Итог

• Figure — весь рисунок, Axes — одна область с графиком;
• fig, ax = plt.subplots() — одна область, plt.subplots(r, c) — сетка, axes[i, j];
• у области ax.plot, ax.bar, ax.set_title, ax.set_xlabel и т. д.;
• squeeze=False — axes всегда таблица; axes.flat — перебор;
• figsize, fig.suptitle, tight_layout, sharex, savefig(dpi=...).