如何更改Matplotlib绘制图形的大小

技术背景

在数据可视化过程中，我们经常需要调整图形的大小以满足不同的需求，如在报告中展示、在网页上嵌入等。Matplotlib 是 Python 中常用的绘图库，它提供了多种方法来更改图形的大小。

实现步骤

创建图形时指定大小

可以在创建图形时通过 figsize 参数指定图形的大小，单位为英寸。示例代码如下：

from matplotlib.pyplot import figure

figure(figsize=(8, 6), dpi=80)

这里创建了一个宽 8 英寸、高 6 英寸的图形，dpi 参数指定了每英寸的点数，默认为 80。

更改已创建图形的大小

如果已经创建了图形，可以使用 figure.set_size_inches 方法来调整图形大小：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.gcf()  # 获取当前图形
fig.set_size_inches(18.5, 10.5)
fig.savefig('test2png.png', dpi=100)

若要将大小更改传播到现有的 GUI 窗口，可添加 forward=True：

fig.set_size_inches(18.5, 10.5, forward=True)

使用 plt.rcParams 更改默认大小

如果想在不使用图形环境的情况下更改大小，可以使用 plt.rcParams。示例如下：

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = (20, 3)

若要将全局图形大小重置为默认值，可使用：

plt.rcParams["figure.figsize"] = plt.rcParamsDefault["figure.figsize"]

在 Pandas 中更改图形大小

在 Pandas 中绘制图形时，可以通过 figsize 参数指定图形大小：

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

df = pd.DataFrame({'some_column': [1, 2, 3, 4, 5]})
df['some_column'].plot(figsize=(10, 5))

也可以使用现有的图形或坐标轴：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 5))
df['some_column'].plot(ax=ax)

若要更改默认设置，可以使用：

import matplotlib
matplotlib.rc('figure', figsize=(10, 5))

核心代码

按比例更改图形大小

import matplotlib.pyplot as plt

# 这里放你的代码

fig_size = plt.gcf().get_size_inches()  # 获取当前大小
sizefactor = 0.8  # 设置缩放因子
# 按因子修改当前大小
plt.gcf().set_size_inches(sizefactor * fig_size)

设置图形的纵横比

import matplotlib.pyplot as plt

# 使图像宽度是高度的 3 倍
fix, ax = plt.subplots(figsize=plt.figaspect(1/3))
plt.title("I'm 3x as wide as I am tall")
plt.show()

通过更改 dpi 缩放图形

import matplotlib.pyplot as plt

data = [3, 5, 1, 7, 6, 7, 2]

# 方法 1a
plt.figure(dpi=50)
plt.plot(data)

# 方法 1b
fig, ax = plt.subplots(dpi=50)
ax.plot(data)

# 方法 2
plt.plot(data)
plt.gcf().set_dpi(50)

最佳实践

• 对于临时更改图形大小，建议使用 figsize 参数或 set_size_inches 方法。
• 对于全局更改图形大小，可使用 plt.rcParams 或自定义样式表。
• 在调整图形大小时，可结合 plt.tight_layout 方法去除图形周围的空白。

常见问题

更改图形大小后字体和线条大小未按预期缩放

可以通过更改 dpi 来按比例缩放图形中的所有元素。示例如下：

import matplotlib.pyplot as plt

data = [3, 5, 1, 7, 6, 7, 2]
plt.figure(dpi=50)
plt.plot(data)

SVG 图像无法设置指定大小

SVG 是矢量格式，理论上可以无损缩放。可以使用 Inkscape 等工具将 SVG 转换为固定大小的 PNG 图像：

inkscape -h 431 get_size_svg.svg -b FFF -e get_size_svg.png

调整图形大小后标签被截断

可以使用 plt.tight_layout 方法去除图形周围的空白，避免标签被截断：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.tight_layout(pad=1)
plt.savefig('example.png')