29  Matplotlib - podwykresy

Funkcja subplot pozwala na tworzenie wielu wykresów w pojedynczym oknie lub figurze. Dzięki temu można porównać różne wykresy, które mają wspólny kontekst lub prezentować różne aspekty danych.

Składnia funkcji to plt.subplot(nrows, ncols, index, **kwargs), gdzie:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)

# Tworzenie siatki wykresów 2x2
# Pierwszy wykres (w lewym górnym rogu)
plt.subplot(2, 2, 1)
plt.plot(x, np.sin(x))
plt.title('sin(x)')

# Drugi wykres (w prawym górnym rogu)
plt.subplot(2, 2, 2)
plt.plot(x, np.cos(x))
plt.title('cos(x)')

# Trzeci wykres (w lewym dolnym rogu)
plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(x, np.tan(x))
plt.title('tan(x)')

# Czwarty wykres (w prawym dolnym rogu)
plt.subplot(2, 2, 4)
plt.plot(x, -np.sin(x))
plt.title('-sin(x)')

# Dopasowanie odstępów między wykresami
plt.tight_layout()

# Wyświetlenie wykresów
plt.show()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.arange(0, 3, 0.1)
plt.subplot(2, 2, 1)
plt.plot(x, x)
plt.subplot(2, 2, 2)
plt.plot(x, x * 2)
plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(x, x * x)
plt.subplot(2, 2, 4)
plt.plot(x, x ** 3)
plt.tight_layout()
plt.show()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.arange(0, 3, 0.1)

fig, axes = plt.subplots(2, 2)

axes[0, 0].plot(x, x)
axes[0, 1].plot(x, x * 2)
axes[1, 0].plot(x, x * x)
axes[1, 1].plot(x, x ** 3)

fig.tight_layout()
plt.show()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Przygotowanie danych do wizualizacji
x = np.linspace(0, 10, 100)  # Tworzymy 100 punktów w zakresie od 0 do 10
y1 = np.sin(x)               # Funkcja sinus
y2 = np.cos(x)               # Funkcja cosinus
y3 = np.exp(-0.2*x) * np.sin(x)  # Funkcja tłumionego sinusa
y4 = x**2 / 20               # Funkcja kwadratowa

# Tworzenie figury i podwykresów (2 rzędy, 2 kolumny)
# W podejściu proceduralnym używamy pyplot bezpośrednio
plt.figure(figsize=(12, 8))  # Ustawiamy rozmiar całej figury (szerokość, wysokość w calach)

# Pierwszy podwykres (lewy górny)
plt.subplot(2, 2, 1)  # 2 rzędy, 2 kolumny, pozycja 1
plt.plot(x, y1, 'r-', linewidth=2)  # Czerwona linia
plt.title('Funkcja sinus')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('sin(x)')
plt.grid(True)  # Dodajemy siatkę
plt.axhline(y=0, color='k', linestyle='-', alpha=0.3)  # Linia pozioma na y=0

# Drugi podwykres (prawy górny)
plt.subplot(2, 2, 2)  # 2 rzędy, 2 kolumny, pozycja 2
plt.plot(x, y2, 'b-', linewidth=2)  # Niebieska linia
plt.title('Funkcja cosinus')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('cos(x)')
plt.grid(True)
plt.axhline(y=0, color='k', linestyle='-', alpha=0.3)

# Trzeci podwykres (lewy dolny)
plt.subplot(2, 2, 3)  # 2 rzędy, 2 kolumny, pozycja 3
plt.plot(x, y3, 'g-', linewidth=2)  # Zielona linia
plt.title('Tłumiony sinus')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('exp(-0.2x) * sin(x)')
plt.grid(True)
plt.axhline(y=0, color='k', linestyle='-', alpha=0.3)

# Czwarty podwykres (prawy dolny)
plt.subplot(2, 2, 4)  # 2 rzędy, 2 kolumny, pozycja 4
plt.plot(x, y4, 'orange', linewidth=2, linestyle='--', marker='o', markevery=10, markersize=5)
plt.title('Funkcja kwadratowa')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('x²/20')
plt.grid(True)

# Dodanie adnotacji na ostatnim wykresie
plt.annotate('Punkt (5, 1.25)', xy=(5, 1.25), xytext=(6, 1.8),
             arrowprops=dict(facecolor='black', shrink=0.05, width=1.5))

# Dostosowanie układu wykresów - zapobiega nakładaniu się
plt.tight_layout()

# Dodanie ogólnego tytułu dla całej figury
plt.suptitle('Przykład wykresów z podwykresami - podejście proceduralne', fontsize=16)
plt.subplots_adjust(top=0.9)  # Dodanie miejsca na główny tytuł

# Wyświetlenie wykresu
plt.show()