在单个IPython笔记本中如何显示同一Matplotlib图形多次？

当我们在通过Matplotlib绘图时，有时候需要在同一页面中多次显示相同的图形，例如在不同的参数下对同一数据进行分析比较。那么如何在单个IPython笔记本中实现这样的功能呢？下面我们将一步步解答这个问题。

步骤一：导入所需库和设置Matplotlib图形

首先，我们需要导入Matplotlib库，并设置好我们绘图时的样式和字体。为了让图形显示在IPython笔记本中，我们还需要设置Matplotlib库的一个魔术命令%matplotlib inline。

import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

plt.style.use('seaborn-white')
plt.rc('font', family='SimHei', size=13)

步骤二：绘制图形

我们现在来创建一幅图形，比如一个简单的正弦函数图形。

import numpy as np

x = np.linspace(0,10,1000)
y = np.sin(x)

plt.plot(x,y)
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('Y')
plt.title('Sin(x)函数')

步骤三：复制图形

现在我们要在同一个页面中再次显示这个图形，首先我们需要复制这个图形：

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot(x,y)
ax.set(xlabel='X', ylabel='Y', title='Sin(x)函数');

我们用plt.subplots()命令创建了一个另外的图形，然后将原来的图形复制到新的图形中。我们可以看到，两个图形在风格和内容上是完全一样的。

现在，我们已经实现了在同一个笔记本中显示同一个图形多次的功能。但是，这些图形会叠在一起显示，我们需要对它们进行一定的调整。

步骤四：调整图形大小和显示位置

我们可以利用plt.subplots_adjust()函数调整每个图形的大小和位置，以及它们之间的距离和间隔。下面的例子中，我们将两个图形分别显示在表格两行一列的位置上。

fig, ax = plt.subplots(nrows=2, ncols=1, figsize=(6, 8))

# 绘制第一个图形
ax[0].plot(x,y)
ax[0].set(xlabel='X', ylabel='Y', title='Sin(x)函数')

# 绘制第二个图形
ax[1].plot(x,-y)
ax[1].set(xlabel='X', ylabel='-Y', title='-Sin(x)函数')

plt.subplots_adjust(hspace=0.3)

这里，我们使用了plt.subplots()函数创建两个子图形，并将它们分别放在了表格的第一行和第二行。我们通过figsize参数设置了图形的大小，通过hspace参数设置了两个图形之间的竖直距离。

结论

在这篇文章中，我们学习了如何在单个IPython笔记本页面中多次显示同一个Matplotlib图形。我们通过复制和调整图形实现了这个过程，同时还学习了如何使用plt.subplots()函数创建子图形，并如何利用plt.subplots_adjust()函数调整图形的大小和位置。这些技巧将帮助我们更好地展示数据分析结果，方便我们进行比较和展示。