Matplotlib 绘制圆形时出现椭圆形的问题

Matplotlib是一个常用的Python可视化库，它可以绘制许多不同类型的图表，如散点图、线图、柱状图等。在使用matplotlib时，有时我们会遇到某些问题，例如绘制圆形时出现了椭圆形的情况。本文将介绍可能导致该问题的原因，并提供解决方案。

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问题描述

我们先来看一个简单的例子：我们要绘制三个圆形，分别位于坐标(1, 1)、(2, 2)和(3, 3)处。我们可以使用如下代码来实现：

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
circle1 = plt.Circle((1, 1), 0.5, color='r')
circle2 = plt.Circle((2, 2), 0.5, color='g')
circle3 = plt.Circle((3, 3), 0.5, color='b')
ax.add_artist(circle1)
ax.add_artist(circle2)
ax.add_artist(circle3)
plt.axis('equal')
plt.show()

运行上述代码后，我们会发现实际绘制出来的图形并非三个完全相同的圆形，而是三个椭圆形

这是因为默认情况下，matplotlib会将图形的横纵比进行自动调整，以适应图像窗口的大小。由于我们的代码中并没有指定图像窗口的大小，因此matplotlib会将横纵比设为默认值1：1，这会导致原本的圆形被拉伸或压缩成椭圆形。

解决方案

要解决这个问题，我们需要告诉matplotlib不要自动调整图形的横纵比。为此，我们可以使用plt.axis('equal')语句来将横纵比设为1：1。修改上述代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
circle1 = plt.Circle((1, 1), 0.5, color='r')
circle2 = plt.Circle((2, 2), 0.5, color='g')
circle3 = plt.Circle((3, 3), 0.5, color='b')
ax.add_artist(circle1)
ax.add_artist(circle2)
ax.add_artist(circle3)
plt.axis('equal')
plt.show()

现在，我们成功地绘制了三个完全相同的圆形。

除了使用plt.axis('equal')，我们还可以使用以下方法来防止matplotlib自动调整横纵比：

在plt.subplots()中指定figsize参数，例如fig, ax = plt.subplots(figsize=(5, 5))，这将创建一个大小为5×5英寸的图形窗口，而不是默认大小。
在ax.set_aspect('equal')语句中将横纵比设为1：1，例如ax.set_aspect('equal')。