如何在while循环中遍历matplotlib子图的坐标轴进行绘图？

问题描述 #

作为Python新手，我写了一段基于while循环的绘图代码，单独绘图功能正常，但用subplots绘制3x3子图时，每次循环都在第一行重复绘制。希望实现变量i、j、l、m递增时，绘图自动切换到子图的下一行。尝试在while循环内加for循环，问题依旧。

原代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import xarray as xr
file="/home/arjun2516/hlrn/JOBS/cy_topo_ref4hr2/OUTPUT/cy_topo_ref4hr2_av_3d.002.nc"
Data=xr.open_dataset(file)

l=150
m=300
i = 75
j = 175
while i and j < 700 and l and m < 800 :
    fig,axs = plt.subplots(ncols=3, nrows=3,figsize=(20,20))
    Data.zusi[i:j,75:175].plot.contourf(ax=axs[0,0])
    print(i,j)
    # plt.show()
    Data.zusi[l:m,250:400].plot.contourf(ax=axs[0,1])
    #  plt.show()
    Data.zusi[l:m,450:600].plot.contourf(ax=axs[0,2])
    # plt.show()
    i += 200
    j += 200
    l += 200
    m += 200
    print(i,j)
print('ok')

问题分析 #

1. 重复创建画布：fig,axs = plt.subplots(...)放在while循环内部，每次循环都会生成新的3x3子图画布，导致之前的绘图被覆盖，始终只显示新画布的第一行。
2. 循环条件错误：i and j <700的写法逻辑错误，Python会先判断i是否为非0值（永远为真），再判断j<700，实际应该同时判断所有变量的范围。
3. 无行索引跟踪：没有变量记录当前要绘制的子图行，始终固定使用axs[0,*]，导致一直画第一行。

修正后的代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import xarray as xr

file="/home/arjun2516/hlrn/JOBS/cy_topo_ref4hr2/OUTPUT/cy_topo_ref4hr2_av_3d.002.nc"
Data=xr.open_dataset(file)

# 初始化变量
l=150
m=300
i = 75
j = 175
row = 0  # 跟踪当前子图的行索引

# 只创建一次3x3的子图布局
fig, axs = plt.subplots(ncols=3, nrows=3, figsize=(20,20))

# 修正循环条件，确保所有变量都在范围内，同时限制行索引不超过子图行数
while i < 700 and j < 700 and l < 800 and m < 800 and row < 3:
    # 使用当前行索引绘制子图
    Data.zusi[i:j,75:175].plot.contourf(ax=axs[row, 0])
    Data.zusi[l:m,250:400].plot.contourf(ax=axs[row, 1])
    Data.zusi[l:m,450:600].plot.contourf(ax=axs[row, 2])
    
    print(f"当前行: {row+1}, i={i}, j={j}")
    
    # 更新变量
    i += 200
    j += 200
    l += 200
    m += 200
    row += 1  # 切换到下一行

plt.tight_layout()  # 自动调整子图间距
plt.show()
print('ok')

关键修改点 #

• 画布只创建一次：将plt.subplots()移到while循环外，确保所有绘图都在同一个3x3子图布局中进行。
• 修正循环条件：改为i <700 and j <700 and l <800 and m <800，同时增加row <3防止子图行索引越界。
• 新增行索引变量：用row变量记录当前绘制的行，每次循环后自增，实现切换子图行的功能。
• 添加布局调整：用plt.tight_layout()自动调整子图间距，避免标签重叠。

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