在 Matplotlib 中绘制带边缘颜色的圆形

在数据可视化和科学绘图中，Matplotlib 是常用的 Python 绘图库之一。在 Matplotlib 中绘制圆形非常简单，但是如果想要同时为圆形边缘和填充区域设置不同的颜色，则需要一些额外的操作。本文将介绍如何在 Matplotlib 中绘制带边缘颜色的圆形。

基本圆形绘制

在 Matplotlib 中，绘制基本圆形可以使用 matplotlib.patches.Circle 类。以下是一个简单的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches

fig, ax = plt.subplots()

circle = mpatches.Circle((0.5, 0.5), 0.3)

ax.add_patch(circle)

plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)

plt.show()

上面的代码将创建一个大小为 0.3 的圆形，并将它添加到轴对象 ax 中。调用 plt.xlim 和 plt.ylim 函数可以设置图形的 x 和 y 轴范围，确保圆形被完全包含。最后一个语句 plt.show() 将图像显示出来。

带填充和边缘颜色的圆形

要绘制带填充和边缘颜色的圆形，需要使用 edgecolor 和 facecolor 参数。其中 facecolor 设置填充颜色，edgecolor 设置边缘颜色。

以下是一个将圆形边缘设为绿色、填充区域设为红色的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches

fig, ax = plt.subplots()

circle = mpatches.Circle((0.5, 0.5), 0.3, edgecolor='green', facecolor='red')

ax.add_patch(circle)

plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)

plt.show()

上面的代码会绘制一个边缘为绿色、填充为红色的圆形。

边缘颜色和填充颜色不同时使用

通常情况下，我们可能需要使用不同的边缘和填充颜色。但是，在 Matplotlib 中，仅使用 edgecolor 和 facecolor 参数可能无法实现这一点。

解决方案是创建两个圆形对象，其中一个用于显示填充区域，另一个用于显示轮廓线。以下是一个例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches

fig, ax = plt.subplots()

fill_circle = mpatches.Circle((0.5, 0.5), 0.3, facecolor='red')
edge_circle = mpatches.Circle((0.5, 0.5), 0.3, edgecolor='green', fill=False)

ax.add_patch(fill_circle)
ax.add_patch(edge_circle)

plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)

plt.show()

上面的代码将绘制一个红色的圆形，它的边缘颜色是透明的，以及一个带有绿色边缘色的透明填充的圆形。这两个圆形将被添加到轴对象 ax 中。

修改边缘线的宽度

有时候，需要修改圆形的边缘线的宽度。可以使用 linewidth 参数实现。以下是一个修改边缘线宽度的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches

fig, ax = plt.subplots()

circle = mpatches.Circle((0.5, 0.5), 0.3, edgecolor='green', facecolor='red', linewidth=5)

ax.add_patch(circle)

plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)

plt.show()

上面的代码将绘制一个边缘为绿色、填充为红色且边缘线宽度为 5 的圆形。