如何对齐拉近子图布局？消除空轴并实现nxn矩阵及行列和绘图

可以通过两种方式实现需求：一种是用GridSpec精准控制布局，另一种是在原有代码基础上调整子图位置并删除空轴。

方法一：使用GridSpec（推荐，布局更可控） #

这种方式直接定义所需的子图布局，避免生成空轴，同时通过比例设置让子图尺寸对齐，缩小间距：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.gridspec import GridSpec

# 生成数据
data = np.random.randn(5, 5)
row_sum = data.sum(axis=1).reshape(-1, 1)
col_sum = data.sum(axis=0).reshape(1, -1)

# 创建网格布局：2行2列，主图与行和/列和的尺寸比例设为5:1（匹配矩阵维度）
# wspace和hspace控制子图间的水平/垂直间距，设为极小值拉近距离
gs = GridSpec(2, 2, width_ratios=[5, 1], height_ratios=[5, 1], wspace=0.05, hspace=0.05)

fig = plt.figure()
# 添加三个子图
ax_main = fig.add_subplot(gs[0, 0])  # 主矩阵图
ax_row = fig.add_subplot(gs[0, 1])   # 行和图
ax_col = fig.add_subplot(gs[1, 0])   # 列和图

# 绘制图像
im_main = ax_main.imshow(data)
ax_row.imshow(row_sum)
ax_col.imshow(col_sum)

# 隐藏所有刻度，让布局更整洁
ax_main.set_xticks([])
ax_main.set_yticks([])
ax_row.set_xticks([])
ax_row.set_yticks([])
ax_col.set_xticks([])
ax_col.set_yticks([])

# 可选：添加统一的颜色条
fig.colorbar(im_main, ax=[ax_main, ax_row, ax_col], shrink=0.8)

plt.show()

方法二：修改原有代码 #

如果想基于你已写的代码调整，可按以下步骤操作：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

data = np.random.randn(5, 5)
fig, axes = plt.subplots(2, 2)

# 绘制三个子图
axes[0, 0].imshow(data)
axes[0, 1].imshow(data.sum(axis=1).reshape(-1, 1))
axes[1, 0].imshow(data.sum(axis=0).reshape(1, -1))

# 删除右下角的空轴
axes[1, 1].remove()

# 缩小子图间的水平/垂直间距
plt.subplots_adjust(wspace=0.05, hspace=0.05)

# 调整行和、列和子图的位置，与主图对齐
pos_main = axes[0, 0].get_position()
# 设置行和子图的位置：与主图同高度，宽度缩小
axes[0, 1].set_position([pos_main.x1 + 0.01, pos_main.y0, 0.1*pos_main.width, pos_main.height])
# 设置列和子图的位置：与主图同宽度，高度缩小
axes[1, 0].set_position([pos_main.x0, pos_main.y0 - 0.01, pos_main.width, 0.1*pos_main.height])

# 隐藏所有刻度优化显示
for ax in axes.flat:
    if ax.get_visible():
        ax.set_xticks([])
        ax.set_yticks([])

plt.show()

关键调整点说明 #

• 删除空轴：调用axes[1,1].remove()直接移除不需要的子图
• 缩小间距：通过plt.subplots_adjust()的wspace和hspace参数减小子图间空隙
• 尺寸对齐：要么用GridSpec的比例参数直接定义，要么手动获取主图位置后调整行和/列和子图的位置与尺寸，确保行和子图高度与主图一致，列和子图宽度与主图一致

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ERed