Python Matplotlib子图设置独立坐标轴范围失效或子图消失问题

问题根因 #

• 你在创建子图前调用的plt.axes(xlim=(-5,5), ylim=(-1,1))会先生成一个独立的全局坐标轴，后续生成3个垂直排列的子图时，第一个子图会覆盖该全局坐标轴的显示区域，因此会出现坐标轴限制不生效、子图消失的异常。
• matplotlib的pyplot接口参数默认仅作用于当前激活的坐标轴，子图未创建时设置的坐标轴参数不会自动继承给后续生成的子图，要单独调整每个子图的范围，需要在对应子图的激活状态下设置参数。

修正代码 #

写法1：保持原pyplot调用风格 #

和你原有写法逻辑一致，仅调整坐标轴参数的设置位置：

# 导入依赖
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 计算绘图数据
x = np.linspace(-10,10,1000)
b = [2,3,4]
f = 3 # 单位：Hz

def y(z):
    return np.sin(2*np.pi*f*x) * np.sin(2*np.pi*b[z]*x)

# 绘图部分
plt.close("all")
%matplotlib inline
plt.figure(figsize = (12,10))

plt.subplot(3,1,1)
plt.plot(x,y(0))
plt.xlim(-5,5) # 为当前激活的第一个子图设置x轴范围
plt.ylim(-1,1) # 为当前激活的第一个子图设置y轴范围
plt.grid()
    
plt.subplot(3,1,2)
plt.plot(x,y(1))
plt.xlim(-5,5) # 可自定义不同的范围值
plt.ylim(-1,1)
plt.grid()

plt.subplot(3,1,3)
plt.plot(x,y(2))
plt.xlim(-5,5)
plt.ylim(-1,1)
plt.grid()

plt.show()

写法2：面向对象写法（更易维护） #

直接获取每个子图的Axes对象单独操作，逻辑更清晰：

# 导入依赖、数据计算部分同上
plt.close("all")
%matplotlib inline
# 一次性生成画布和所有子图的Axes对象数组
fig, axs = plt.subplots(nrows=3, ncols=1, figsize=(12,10))

axs[0].plot(x, y(0))
axs[0].set_xlim(-5,5)
axs[0].set_ylim(-1,1)
axs[0].grid()

axs[1].plot(x, y(1))
axs[1].set_xlim(-5,5)
axs[1].set_ylim(-1,1)
axs[1].grid()

axs[2].plot(x, y(2))
axs[2].set_xlim(-5,5)
axs[2].set_ylim(-1,1)
axs[2].grid()

plt.show()

两种写法都支持你为每个子图设置完全独立的坐标轴范围，不会再出现参数不生效或者子图消失的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lmixa