如何在Matplotlib pyplot中绘制比例各异的等高垂直子图

要实现三个垂直排列、高度一致的子图（第一个宽高比1:1，后两个宽高比2:1），可以通过嵌套GridSpec结合set_aspect精确控制子图尺寸和位置，避免全局间距调整的问题。具体实现如下：

代码示例 #

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.gridspec as gridspec

# 替换为你的实际数据
x1 = y1 = range(10)
x2 = y2 = range(10)
x3 = y3 = range(10)

# 定义子图高度，画布尺寸匹配后两个子图的宽高比（2:1）
subplot_height = 2
fig = plt.figure(figsize=(2 * subplot_height, 3 * subplot_height))

# 创建3行1列的外层网格，保证三个子图高度一致
gs_outer = gridspec.GridSpec(3, 1, hspace=0.3)

# 第一个子图：用3列内层网格，仅使用中间列实现左右留白，强制1:1宽高比
gs_inner = gridspec.GridSpecFromSubplotSpec(1, 3, subplot_spec=gs_outer[0], width_ratios=[1, 1, 1])
ax1 = fig.add_subplot(gs_inner[1])
ax1.set_aspect('equal')
ax1.plot(x1, y1, "-", color="k")

# 第二个子图：占满整行，设置宽高比2:1（aspect=高度/宽度=0.5 → 宽度/高度=2）
ax2 = fig.add_subplot(gs_outer[1])
ax2.set_aspect(0.5)
ax2.plot(x2, y2, "-")

# 第三个子图：与第二个子图配置完全一致
ax3 = fig.add_subplot(gs_outer[2])
ax3.set_aspect(0.5)
ax3.plot(x3, y3, "--")

plt.tight_layout()
plt.show()

关键说明 #

• 外层GridSpec(3,1)确保三个子图高度完全一致，hspace参数控制垂直间距。
• 第一个子图通过嵌套3列的内层网格，仅使用中间列形成左右留白，再通过set_aspect('equal')强制1:1宽高比。
• 后两个子图直接使用外层网格的整行，通过set_aspect(0.5)实现2:1的宽高比（aspect为高度与宽度的比值，0.5对应宽度是高度的2倍）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者YeatTheorem