Matplotlib中文显示问题——用例子说明问题
#-*- coding: utf-8 -*-
from pylab import *
t = arange(-4*pi, 4*pi, 0.01)
y = sin(t)/t
plt.plot(t, y)
plt.title('test')
plt.xlabel(u'\u2103',fontproperties='SimHei')
#在这里,u'\u2103'是摄氏度,前面的u代表unicode,而引号里的内容,是通过在网上查找“℃”这一个符号的unicode编码得到的。这里的“摄氏度”是中文,要显示的话需要在后面加上fontproperties属性即可,这里设置的字体为黑体。
plt.ylabel(u'幅度',fontproperties='SimHei')#也可以直接显示中文。
plt.show()
可以这样使用:ylabel('Rice('+r'$\mu\mathrm{mol}$'+' '+'$ \mathrm{m}^{-2} \mathrm{s}^{-1}$'+')')。
中文与LaTex共同显示问题:
在坐标轴标题中同时显示中文以及带有上下标的各种数学单位,需要分两步:
1、根据上述显示中文的方法,先将中文标题加上;
2、对于单位,使用text函数进行添加,text函数用法见(http://matplotlib.org/api/pyplot_api.html#matplotlib.pyplot.text)。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
t = np.linspace(0, 10, 1000)
y = np.sin(t)
plt.plot(t, y,label=u'正弦曲线 (m)')
plt.xlabel(u"时间", fontproperties='SimHei')
plt.ylabel(u"振幅", fontproperties='SimHei')
plt.title(u"正弦波", fontproperties='SimHei'
# 添加单位
t=plt.text(6.25, -1.14,r'$(\mu\mathrm{mol}$'+' '+'$ \mathrm{m}^{-2} \mathrm{s}^{-1})$',fontsize=15, horizontalalignment='center',verticalalignment='center')
#在这里设置是text的旋转,0为水平,90为竖直
t.set_rotation(0)
# legend中显示中文
plt.legend(prop={'family':'SimHei','size':15})
plt.savefig("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\test.png")
编写数学表达式
你可以在任何 matplotlib 文本字符串中使用子 TeX 标记,将它放在一对美元符号($
)内。
注意,你不需要安装 TeX,因为 matplotlib 提供了自己的 TeX 表达式解析器,布局引擎和字体。 布局引擎是 Donald Knuth 的 TeX 中的布局算法的一种相当直接的适配版,所以质量是相当不错的(matplotlib 还为那些想要调用 TeX 生成文本的人提供一个usetex
选项(参见使用 LaTeX 渲染文本 )。
任何文本元素都可以使用数学文本。 你应该使用原始字符串(在引号前面加一个'r'
),并用美元符号($
)包围数学文本,如 TeX。 常规文本和数学文本可以在同一个字符串内交错。 Mathtext 可以使用 Computer Modern 字体(来自 (La)TeX),STIX 字体(为与 Times 混合使用而设计)或你提供的 Unicode 字体。 可以使用自定义变量mathtext.fontset
选择 mathtext 字体(请参阅自定义 matplotlib)
- 注意在Python的 『narrow』 构建中,如果使用 STIX 字体,你还应该将
ps.fonttype
和pdf.fonttype
设置为 3(默认值),而不是 42。否则一些字符将不可见。
下面是个简单的例子:plt.title('alpha > beta'),生成alpha > beta;
但是这个: plt.title(r'$\alpha > \beta$'),会生成
。
- 注意:Mathtext 应该放在一对美元符号(
$
)之间。 为了易于显示货币值,例如$ 100.00
,如果整个字符串中存在单个美元符号,则它将被逐字显示为美元符号。 这是常规 TeX 的一个小改变,其中非数学文本中的美元符号必须被转义('$'
)。 - 注意:虽然一对美元符号(
$
)内的语法是 TeX 风格的,但是外面的文本不是。 特别是,字符:# $ % & ~ _ ^ \ { } \( \) \[ \]
在 TeX 中的数学模式之外有特殊的意义。 因此,根据rcParam text.usetex
标志这些字符的表现有所不同。 更多信息请参阅usetex教程。
下标和上标
为了制作下标和上标,使用_
或者^
符号: r'$\alpha_i > \beta_i$'
即为:
一些符号会自动将它们的下标或上标放在操作符的底部或顶部,例如,为了编写 0 到无穷的
的和,你可以:
r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$'
分数、二项式和堆叠数
可以使用\frac{}{}
,\binomial{}{}
和\stackrel{}{}
命令分别创建分数,二项式和堆叠数字:r'$\frac{3}{4} \binom{3}{4} \stackrel{3}{4}$'
产生
分数可以任意嵌套:r'$\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}$'
产生
请注意,在分数周围放置圆括号和花括号需要特别注意。 这种明显的方式会产生太小的括号:
r'$(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4})$'
解决方案是在括号前面加上\left
和\right
以通知解析器这些括号包含整个对象:r'$\left(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}\right)$'
根式
根式可以有\sqrt[]{}
产生,例如:r'$\sqrt{2}$'
方括号内可以(可选地)设置任何底数。 请注意,底数必须是一个简单的表达式,并且不能包含布局命令,如分数或上下标:
r'$\sqrt[3]{x}$'
字体
用于数学符号的默认字体是斜体。
- 注意:此默认值可以使用
mathtext.default
rcParam
更改。 这是非常有用的,例如,通过将其设置为regular
,使用与常规非数学文本相同的字体作为数学文本。
为了修改字体,例如,以罗马字体编写sin
,使用字体命令来闭合文本:r'$s(t) = \mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$'
这里s
和t
是斜体(默认)的变量,sin
是罗马字体,振幅A
是书法字体。 注意在上面的例子中,A
和sin
之间的间距被挤压。 你可以使用间距命令在它们之间添加一些空格:s(t) = \mathcal{A}\/\sin(2 \omega t)
所有字体的可用选项为:
命令 | 结果 |
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使用 STIX 字体时,你也可以选择:
命令 | 结果 |
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还有三个全局『字体集』可供选择,它们使用matplotlibrc
中的mathtext.fontset
参数进行选择。
cm
: Computer Modern (TeX)
stix
: STIX (为和 Times 混合使用而设计)
stixsans
: STIX sans-serif
此外,你可以使用\mathdefault{...}
或其别名\mathregular{...}
来使用用于 mathtext 之外的常规文本的字体。 这种方法有一些限制,最明显的是,可以使用很少的符号,但可用于将数学表达式与图中的其他文本混合。
自定义字体
mathtext 还提供了一种对数学公式使用自定义字体的方法。 这种方法使用起来相当棘手,应该看做为有耐心的用户准备的试验特性。 通过将rcParam mathtext.fontset
设置为custom
,你可以设置以下参数,这些参数控制用于特定数学字符集的字体文件。
参数 | 相当于 |
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每个参数应该设置为fontconfig
字体描述符(在尚未编写的字体章节中定义)。
所使用的字体应该具有 Unicode 映射,以便找到任何非拉丁字符,例如希腊语。 如果要使用未包含在自定义字体中的数学符号,可以将rcParam mathtext.fallback_to_cm
设置为True
,这将导致自定义字体中找不到特定字符时,数学文本系统使用默认的 Computer Modern 字体中的字符。
请注意,Unicode 中规定的数学字形随时间而演进,许多字体的字形对于 mathtext 可能不在正确位置。
重音符号
重音命令可以位于任何符号之前,在其上添加重音。 他们中的一些些拥有较长和较短的形式。
命令 | 结果 |
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另外有两个特殊的重音符号,可以自动调整为符号的宽度:
命令 | 结果 |
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当把重音放在小写的i
和j
上时应该小心。 注意下面的\imath
用来避免i
上额外的点:r"$\hat i\ \ \hat \imath$"
符号
你也可以使用更大量的 TeX 符号,比如\infty
,\leftarrow
,\sum
,\int
。
小写希腊字母 | | |
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大写希腊字母 | | |
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希伯来文 | | |
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分隔符 | | |
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大型符号 | | |
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标准函数名称 | | |
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二元运算符和关系符号 | | |
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箭头符号 | 所有向上箭头前面都要有两个 | |
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杂项符号 | | |
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如果特定符号没有名称(对于 STIX 字体中的许多较为模糊的符号也是如此),也可以使用 Unicode 字符:ur'$\u23ce$'
示例
下面是个示例,在上下文中展示了许多这些特性。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
t = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
s = np.sin(2*np.pi*t)
plt.plot(t,s)
plt.title(r'$\alpha_i > \beta_i$', fontsize=20)
plt.text(1, -0.6, r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$', fontsize=20)
plt.text(0.6, 0.6, r'$\mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$',fontsize=20)
plt.xlabel('time (s)')
plt.ylabel('volts (mV)')
plt.show()