Matplotlib 绘制只有边框的矩形

Matplotlib是一个数据可视化库，可以生成各种类型的图表和图形。有时在绘制图表时，我们需要绘制一个只有边框的矩形，本文将介绍如何使用Matplotlib来实现绘制只有边框的矩形。

矩形基础知识

矩形是一个拥有四条对边的四边形，其对边长度相等，相邻两条对边间的角度均为90度。矩形有很多应用场景，如界面上的按钮、标签或者是各种图表的柱形、折线等。

在Matplotlib中，可以使用matplotlib.patches.Rectangle类来表示矩形，并可以通过该类的属性和方法来进行控制，如边框颜色、填充颜色、边框线型、矩形大小等。

绘制只有边框的矩形

绘制只有边框的矩形，即不需要填充颜色，只需要绘制边框线型的矩形，我们可以通过设置矩形填充颜色为“None”（即空）来实现。

下面的代码演示了如何使用Matplotlib绘制一个只有边框的矩形：

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

# 创建图像并添加子图
fig, ax = plt.subplots()

# 创建矩形对象并设置其属性
rect = patches.Rectangle((0.2, 0.2), 0.6, 0.6, fill=False, linewidth=2)

# 添加矩形到子图中
ax.add_patch(rect)

# 显示图像
plt.show()

在这里，我们创建了一个由fill=False和linewidth=2两个关键字参数的Rectangle对象，fill=False表示矩形不填充颜色，linewidth=2表示矩形的边框线宽为2个像素。然后我们将该对象添加到子图中，并显示图像。

修改边框线型

在上一个示例中，我们使用了默认的实线边框线型。如果我们想要修改边框线型，可以通过设置Rectangle对象的linestyle属性，从而绘制不同的边框线型。

下面的代码演示了如何使用Matplotlib绘制一个只有边框线型为虚线的矩形：

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

# 创建图像并添加子图
fig, ax = plt.subplots()

# 创建矩形对象并设置其属性
rect = patches.Rectangle((0.2, 0.2), 0.6, 0.6, fill=False, linewidth=2, linestyle='--')

# 添加矩形到子图中
ax.add_patch(rect)

# 显示图像
plt.show()

在这里，我们通过设置linestyle=’–‘参数，将矩形的边框线型设置为“虚线”。其他边框线型参见Matplotlib官方文档。

修改边框颜色

在上一个示例中，我们使用了默认的黑色边框线。如果我们想要修改边框颜色，可以通过设置Rectangle对象的edgecolor属性，从而绘制不同颜色的边框。同样地，我们也可以通过设置facecolor属性来修改矩形的填充颜色。

下面的代码演示了如何使用Matplotlib绘制一个黄色填充、蓝色边框的矩形：

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

# 创建图像并添加子图
fig, ax = plt.subplots()

# 创建矩形对象并设置其属性
rect = patches.Rectangle((0.2, 0.2), 0.6, 0.6, fill=True, facecolor='yellow', linewidth=2, edgecolor='blue')

# 添加矩形到子图中
ax.add_patch(rect)

# 显示图像
plt.show()

在这里，我们通过设置edgecolor=’blue’参数，将矩形的边框颜色设置为蓝色，同时设置facecolor=’yellow’参数，将矩形的填充颜色设置为黄色。

修改矩形大小

在上一个示例中，我们绘制了一个固定大小的矩形，即左上角坐标为(0.2, 0.2)，宽度为0.6，高度为0.6。如果我们想要修改矩形的大小，可以通过设置Rectangle对象的width和height属性来实现。

下面的代码演示了如何使用Matplotlib绘制一个边长为0.8的正方形：

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

# 创建图像并添加子图
fig, ax = plt.subplots()

# 创建矩形对象并设置其属性
rect = patches.Rectangle((0.1, 0.1), 0.8, 0.8, fill=False, linewidth=2)

# 添加矩形到子图中
ax.add_patch(rect)

# 显示图像
plt.show()

在这里，我们通过设置width和height参数均为0.8来创建一个边长为0.8的正方形。其他宽高比的矩形同理。