如何用Matplotlib的mosaic创建含笛卡尔与极坐标的双子图

要实现左侧笛卡尔坐标系、右侧极坐标系的水平排列子图，只需对现有代码做3处关键修改：

修改点说明 #

• 调整子图布局：将原来垂直排列的两行一列，改为水平排列的一行两列
• 指定极坐标投影：给右侧子图设置projection="polar"参数
• 适配极坐标绘图数据：极坐标需要极角（θ）和半径（r），原信号s有正负值，需处理为非负半径（比如加偏移），同时将t转换为极角所需的弧度单位（Matplotlib极坐标默认角度单位为弧度）

修改后的完整代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

t = np.arange(0, 30, 0.1)
s = np.sin(2 * np.pi * 1 * t)
# 处理半径为非负值，避免极坐标绘图异常
r = s + 1  

fig = plt.figure(layout="constrained")
ax_dict = fig.subplot_mosaic(
    # 改为水平一行两列的布局
    [["signal1", "signal2"]],
    # 给右侧子图指定极坐标投影
    ax_kw={"signal2": {"projection": "polar"}}
)

# 左侧笛卡尔坐标系绘图
ax_dict["signal1"].plot(t, s)
ax_dict["signal1"].set_title("笛卡尔坐标系")
ax_dict["signal1"].set_xlabel("时间t")
ax_dict["signal1"].set_ylabel("信号值s")

# 右侧极坐标系绘图：将t转为弧度作为极角，r作为半径
ax_dict["signal2"].plot(t, r)
ax_dict["signal2"].set_title("极坐标系")
ax_dict["signal2"].set_rmax(2)  # 设置最大半径显示值

plt.show()

额外说明 #

• 如果希望极角使用角度单位，可将t转为弧度后传入：t * np.pi / 180
• 若不需要保留信号正负信息，也可以用np.abs(s)作为半径，根据需求选择即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mo0nKizz