Python使用meshgrid绘制多个1x1正方形的问题求解

需要使用meshgrid绘制多个尺寸为1x1的正方形，现有代码运行后仅显示方形标记点，未生成目标正方形，相关内容如下：

现有实现代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
X = np.array([0,1,2])
Y = np.array([0, -1, -2])
xx, yy = np.meshgrid(X,Y)
plt.plot(xx, yy,"s")
plt.show()

实际输出效果 #

预期输出效果 #

plt.plot(xx, yy,"s")的作用是在meshgrid生成的每个网格坐标点上绘制方形散点标记，不会自动以这些点为锚点生成闭合的正方形图形，因此输出只有离散的方形点，无法得到连续的1x1正方形。

提供两种可直接运行的实现方式：

• 方式1：逐点绘制矩形 patch
  遍历所有网格点，以每个点为左下角顶点绘制宽、高均为1的矩形，代码逻辑直观易修改：

  import numpy as np
  import matplotlib.pyplot as plt
  from matplotlib.patches import Rectangle
  
  X = np.array([0,1,2])
  Y = np.array([0, -1, -2])
  xx, yy = np.meshgrid(X,Y)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  # 遍历所有网格点生成正方形
  for x, y in zip(xx.flatten(), yy.flatten()):
      ax.add_patch(Rectangle((x, y), width=1, height=1, edgecolor='black', facecolor='white'))
  
  # 调整坐标轴范围保证图形完整显示
  ax.set_xlim(X.min() - 0.1, X.max() + 1.1)
  ax.set_ylim(Y.min() - 1.1, Y.max() + 0.1)
  ax.set_aspect('equal')
  plt.show()
  

  注意：必须设置set_aspect('equal')锁定坐标轴等比例，否则正方形会被拉伸为长方形

• 方式2：用pcolormesh直接绘制网格
  不需要逐点循环，直接通过网格生成色块，设置空心样式即可得到目标正方形，代码更简洁：

  import numpy as np
  import matplotlib.pyplot as plt
  
  # 网格边界需要比原坐标多一个点，对应正方形的外边界
  X = np.array([0,1,2,3])
  Y = np.array([-3,-2,-1,0])
  xx, yy = np.meshgrid(X,Y)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  ax.pcolormesh(xx, yy, np.zeros(xx.shape), edgecolor='black', facecolor='none', linewidth=1)
  ax.set_aspect('equal')
  plt.show()
  

两种方式运行后都可以得到和预期一致的3行3列排列的1x1空心正方形。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wiz123