如何在matplotlib中使用pyplot.arrow或patches.Arrow？

在可视化图表中，小箭头是一种非常常见且常用的方式。在Matplotlib中，我们可以使用pyplot.arrow或patches.Arrow函数来创建小箭头。这两种方式有相似之处，但也有不同之处，下面我们分别看一下。

使用pyplot.arrow创建箭头

pyplot.arrow用于在当前坐标系中创建箭头。下面是该函数的基本语法：

plt.arrow(x,y,dx,dy,**kwargs)

其中，x和y是起始坐标，dx和dy是向量方向和大小，kwargs是其他可选参数，包括颜色、线型、线宽等。

下面是一个简单的实例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 创建一个包含箭头的图表
fig, ax = plt.subplots()

# 创建一个向量
v = np.array([1, 2])

# 创建一个箭头
ax.arrow(0, 0, v[0], v[1], head_width=0.1, head_length=0.2, fc='red', ec='black')

# 设置坐标轴显示范围
ax.set_xlim([-1, 3])
ax.set_ylim([-1, 4])

# 显示图表
plt.show()

下面解释一下这个例子的代码：我们首先导入Matplotlib和Numpy库。然后创建一个坐标系，并使用NumPy库创建一个向量v。最后，我们使用ax.arrow函数在图表中添加箭头，其中头宽和箭头长度分别设置为0.1和0.2，箭头底部颜色设置为红色，边框颜色设置为黑色。最后，我们设置坐标轴的显示范围，并显示图表。

使用patches.Arrow创建箭头

我们也可以使用patches模块中的Arrow函数创建箭头，其用法如下：

from matplotlib.patches import Arrow

arr = Arrow(x, y, dx, dy, **kwargs)
ax.add_patch(arr)

其中，add_patch函数是将箭头添加到当前坐标系中。kwargs参数同样可以设置颜色、线宽、线型等可选参数。

下面是一个用patches.Arrow创建箭头的实例：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Arrow

# 创建一个包含箭头的图表
fig, ax = plt.subplots()

# 创建一个向量
v = [1,2]

# 创建一个箭头
arr = Arrow(0, 0, v[0], v[1], head_width=0.1, head_length=0.2, fc='red', ec='black')

#添加箭头
ax.add_patch(arr)

# 设置坐标轴显示范围
ax.set_xlim([-1, 3])
ax.set_ylim([-1, 4])

# 显示图表
plt.show()

和第一个例子类似，我们仍然创建一个向量v，然后将其用于创建一个箭头。使用add_patch将箭头添加到坐标系中。最后，我们设置坐标轴的显示范围，并显示图表。