Matplotlib 使用seaborn添加副刻度线

介绍

在绘制图形时，我们可能希望在主刻度线之间添加若干个副刻度线，以使得图像更具可读性。在Matplotlib中，我们可以通过手动设置刻度来实现这一目标，但是这十分繁琐。Seaborn是一种基于Matplotlib的高级数据可视化工具，它提供了更加方便的方法来添加副刻度线。

准备

在开始之前，我们需要导入必要的库并生成一个简单的示例数据集。

import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns

sns.set()
tips = sns.load_dataset("tips")

添加副刻度线

为了添加副刻度线，我们需要使用Matplotlib的Locator和Formatter类。Locator类用于确定刻度线的位置，而Formatter类用于确定刻度线上的标签。

对于Locator，我们可以使用matplotlib.ticker.AutoMinorLocator类，它可以自动计算副刻度线的位置。对于Formatter，我们可以使用Matplotlib的NullFormatter类，它可以在不修改主刻度线标签的情况下创建一个空标签。

下面的代码演示了如何使用这些类来添加副刻度线。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 4))
ax.plot(tips.total_bill, tips.tip, "o")

# 添加副刻度线
minor_locator = plt.ticker.AutoMinorLocator()
ax.xaxis.set_minor_locator(minor_locator)
ax.yaxis.set_minor_locator(minor_locator)

# 设置副刻度线的标签为空
ax.xaxis.set_minor_formatter(plt.NullFormatter())
ax.yaxis.set_minor_formatter(plt.NullFormatter())

plt.show()

上述代码既为我们添加了横向的副刻度线，也为我们添加了纵向的副刻度线。

修改副刻度线样式

在上述示例中，我们添加了副刻度线并设置了它们的标签为空。如果我们想修改副刻度线的样式，例如颜色和样式，我们可以使用Matplotlib的GridSpec类。

GridSpec类代表一个网格布局，其中使用了数个均匀分隔的行和列。我们可以使用这些行和列来指定副刻度线的位置，并使用LineCollection对象设置线条颜色和样式。

下面的代码展示了如何使用GridSpec对象添加水平和垂直的副刻度线，并将它们的颜色和粗细进行了修改。

# 创建一个网格布局
gs = plt.GridSpec(2, 2, width_ratios=[4, 1], height_ratios=[1, 4])
ax = plt.subplot(gs[1, 0])
ax_h = plt.subplot(gs[0, 0], sharex=ax)
ax_v = plt.subplot(gs[1, 1], sharey=ax)

# 绘制图形并添加副刻度线
ax.plot(tips.total_bill, tips.tip, "o")
ax_h.xaxis.set_visible(False)
ax_v.yaxis.set_visible(False)
minor_locator = plt.ticker.AutoMinorLocator()
ax.xaxis.set_minor_locator(minor_locator)
ax.yaxis.set_minor_locator(minor_locator)
ax.xaxis.set_minor_formatter(plt.NullFormatter())
ax.yaxis.set_minor_formatter(plt.NullFormatter())

# 使用LineCollection对象设置副刻度线样式
grid_lines_h = ax_h.get_xgridlines()
grid_lines_v = ax_v.get_ygridlines()
for line in grid_lines_h:
    line.set_color("lightgray")
    line.set_linestyle("--")
    line.set_linewidth(0.5)
for line in grid_lines_v:
    line.set_color("lightgray")
    line.set_linestyle("--")
    line.set_linewidth(0.5)

plt.show()

上述代码中，我们首先创建一个2×2的网格布局，然后分别在三个不同的坐标系中绘制横向、纵向和散点图形，并添加副刻度线。接着我们获取横向和纵向副刻度线并使用LineCollection对象修改它们的样式