在matplotlib中實作中文顯示的技巧與方法

matplotlib中文顯示的技巧與方法

引言：
matplotlib是一個功能強大的資料視覺化函式庫，它提供了豐富的功能和靈活的接口，使用戶可以輕鬆地創建各種類型的圖表。然而，對於中文使用者來說，matplotlib在顯示中文方面存在一些問題。本文將介紹一些常用的技巧和方法，解決matplotlib中文顯示的問題，並提供具體的程式碼範例。

一、問題描述：
在預設情況下，matplotlib並不支援中文顯示，而是使用英文字體進行繪製。這會導致中文字元顯示為方塊或亂碼的問題。因此，我們需要透過一些方法來解決這個問題。

二、字體設定：
為了解決中文顯示的問題，我們首先需要設定matplotlib的字體，以便正確顯示中文字元。在matplotlib中，我們可以透過以下幾種方式來設定字體：

1. matplotlib.rcParams方式：

   import matplotlib.pyplot as plt
   
   plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']    # 设置中文字体为黑体
   plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False    # 解决负号显示问题
   
   # 示例代码
   x = [1, 2, 3, 4, 5]
   y = [2, 4, 6, 8, 10]
   plt.plot(x, y)
   plt.xlabel('横轴')
   plt.ylabel('纵轴')
   plt.title('示例图表')
   plt.show()

2. ##直接設定字體：

   import matplotlib.pyplot as plt
   from matplotlib.font_manager import FontProperties
   
   font = FontProperties(fname=r'path/to/font.ttf')    # 设置自定义字体路径
   
   # 示例代码
   x = [1, 2, 3, 4, 5]
   y = [2, 4, 6, 8, 10]
   plt.plot(x, y)
   plt.xlabel('横轴', fontproperties=font)
   plt.ylabel('纵轴', fontproperties=font)
   plt.title('示例图表', fontproperties=font)
   plt.show()

三、圖表標題和座標軸標籤的中文顯示：

在上述範例程式碼中，可以看到我們透過設定
xlabel、 ylabel和title函數中的fontproperties參數，將字型設定為中文。這樣可以確保圖表的標題和座標軸標籤正確顯示中文字元。

四、圖例的中文顯示：

圖例是用來解釋圖表中元素的標籤，通常位於圖表的角落。我們可以透過以下方法來設定圖例的中文顯示：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 示例代码
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [2, 4, 6, 8, 10]
y2 = [1, 3, 5, 7, 9]
plt.plot(x, y1, label='曲线1')
plt.plot(x, y2, label='曲线2')
plt.legend(['曲线1', '曲线2'], loc='upper right')    # 设置图例文字和位置
plt.xlabel('横轴')
plt.ylabel('纵轴')
plt.title('示例图表')
plt.show()

透過設定

legend函數中的參數，我們可以控制圖例的中文顯示和位置。在上述範例程式碼中，我們透過label參數設定曲線的標籤，然後使用legend函數中的loc參數設定圖例的位置。

五、座標軸刻度的中文顯示：

有時候，我們還需要設定座標軸刻度的中文顯示。在matplotlib中，我們可以透過以下方法來實現：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 示例代码
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
plt.plot(x, y)
plt.xticks(x, ['一', '二', '三', '四', '五'])    # 设置x轴刻度标签
plt.yticks([0, 2, 4, 6, 8, 10], ['零', '二', '四', '六', '八', '十'])    # 设置y轴刻度标签
plt.xlabel('横轴')
plt.ylabel('纵轴')
plt.title('示例图表')
plt.show()

在上述範例程式碼中，我們透過

xticks和yticks函數設定x軸和y軸的刻度標籤，並使用中文字元取代預設的數字標籤。

六、總結：

透過上述幾種方式，我們可以輕鬆解決matplotlib中文顯示的問題。透過設定字體、座標軸標籤、圖例和座標軸刻度的方式，我們可以確保圖表中的中文字元正確顯示。這對於中文用戶來說非常重要。

附錄：常用中文字體

如果你不喜歡宋體，也可以使用其他中文文字來顯示中文字元。以下是一些常用的中文字體：

宋體：SimSun
• 黑體：SimHei
• 微軟雅黑：Microsoft YaHei
• #隸書：LiSu
• 幼圓：YouYuan
• 華文細黑：STXihei
• #華文楷體：STKaiti
• 華文宋體：STSong
• 華文中宋：STZhongsong
• 華文仿宋：STFangsong

#參考資料：

[1] Matplotlib.pyplot.xlabel. https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/ matplotlib.pyplot.xlabel.html
[2] Matplotlib.pyplot.ylabel. https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.ylabel.html
[3] Matplotlib.pyplot. title. https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.title.html
[4] Matplotlib.pyplot.legend. https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/matplotlib .pyplot.legend.html
[5] Matplotlib.pyplot.xticks. https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.xticks.html
[6] Matplotlib.pyplot.yticks . https://matplotlib.org/stable/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.yticks.html

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