极客笔记matplotlib为什么共用x轴后范围变不了
引言
在使用matplotlib绘制图形的过程中，经常会遇到需要将多个子图放在一个大图中展示的情况。当多个子图共用同一个坐标轴时，会出现一个共用坐标轴的问题。然而，在共用x轴的情况下，很多用户会发现无法通过设置范围的方法来修改子图的x轴范围，而只能通过调整子图的大小或位置来实现。本文将详细探讨matplotlib为什么在共用x轴后无法通过设置范围来修改子图的x轴范围的原因，并给出解决方案。
matplotlib共用x轴的问题
首先，让我们来看一个简单的示例来说明共用x轴后无法修改范围的问题。假设我们有两个子图，分别用来展示不同数据的x轴范围，代码如下所示：
import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(2, sharex=True)
x = range(10)
axs[0].plot(x, [i**2 for i in x])
axs[1].plot(x, [i**3 for i in x])
plt.show()
运行以上代码，我们可以得到如下图所示的两个子图，它们共用x轴，并且无法通过设置范围的方式来修改其中一个子图的x轴范围。
matplotlib共用x轴的原因
为了解释这个问题的原因，我们需要深入了解matplotlib中共用x轴的机制。在matplotlib中，通过sharex=True参数来告诉matplotlib共用x轴。具体来说，当我们创建多个子图时，matplotlib会自动调整每个子图的x轴范围使它们保持一致。这就是为什么无法通过设置范围的方式来修改其中一个子图的x轴范围的原因。
解决方案
虽然无法通过设置范围的方式来修改共用x轴的子图的x轴范围，但是我们可以通过其他方法来实现这一目的。一种简单的方法是将sharex=True参数改为sharex=False，这样每个子图就会拥有独立的x轴，可以分别设置它们的范围。例如：
import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(2, sharex=False)
x = range(10)
axs[0].plot(x, [i**2 for i in x])
axs[1].plot(x, [i**3 for i in x])
axs[0].set_xlim(0, 5) # 设置第一个子图x轴范围为0-5
plt.show()
运行以上代码，我们可以得到来如下图所示的两个子图，它们分别拥有独立的x轴，并且可以通过设置范围的方式来修改其中一个子图的x轴范围。
另一种方法是通过调用set_xlim()方法来手动设置每个子图的x轴范围。我们可以分别为每个子图调用set_xlim()方法来设置它们的范围，代码如下所示：
import matplotlib.pyplot as plt
fig, axs = plt.subplots(2, sharex=True)
x = range(10)
axs[0].plot(x, [i**2 for i in x])
axs[1].plot(x, [i**3 for i in x])
axs[0].set_xlim(0, 5) # 设置第一个子图x轴范围为0-5
plt.show()
运行以上代码，我们可以得到上面的图，可以看到第一个子图的x轴范围已经被成功修改为0-5。
结论
通过上述分析，我们可以得出结论：matplotlib在共用x轴后无法通过设置范围来修改子图的x轴范围的原因是因为共用x轴会使每个子图保持一致的x轴范围。然而，我们可以通过将sharex=True参数改为sharex=False或者手动调用set_xlim()方法来实现修改子图的x轴范围的目的。