Matplotlib 注释文本

在 Matplotlib 中，我们可以为一些关键节点添加注释文本，主要分为以下 2 种情况。

有指向的注释文本。
无指向的注释文本。

Matplotlib 注释文本（有指向）

在 Matplotlib 中，我们可以使用 annotate() 函数为一些关键节点添加一个有指向的注释文本。

语法：

plt.annotate(
    text, 
    xy, 
    xytext=None, 
    arrowprops=None,
    annotation_clip=None,
    **kwargs
)

说明：

annotate() 函数接收以下参数。

text（必选）：表示注释文本的内容。
xy（必选）：表示注释节点的坐标（元组），这是箭头指向的点。
xytext（可选）：表示注释文本的坐标（元组）。如果省略，则文本将放置在 xy 的位置。
arrowprops（可选）：表示箭头的样式，是一个字典。如果为 None，则不绘制箭头。
annotation_clip（可选）：一个布尔值，指示注释是否应被裁剪到轴区域。
**kwargs（可选）：其他文本属性，例如 fontsize、color、ha（horizontalalignment）、va（verticalalignment）等。

其中 arrowsprops 的值是一个字典，它常用的 key 包括：color、width、headwidth、headlength、shrink、arrowstyle 等。

示例 1：Matplotlib 设置带指向的注释文本

import matplotlib.pyplot as plt

# 设置
plt.rcParams['font.family'] = ['SimHei', 'PingFang SC']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 绘图
x = range(1, 16)
y = [36.0, 36.1, 36.6, 36.2, 36.4, 36.5, 36.0, 36.2, 36.4, 36.8, 36.7, 36.1, 36.6, 36.5, 36.7]
plt.plot(x, y, marker='o', markerfacecolor='white')

# 定义标题
plt.title('15日体温变化')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('体温')

# 添加注释
plt.annotate(
    text='最高体温', 
    xy=(10, 36.8), 
    xytext=(6, 36.6),
    arrowprops={'arrowstyle': '->'}
)

# 显示
plt.show()

运行之后，效果如下图所示。

分析：

需要注意的是，xy 是被注释节点的坐标，而 xytext 是注释文本的坐标。xytext 一般要设置得与 xy 有一定距离才行，不然就可能会重叠。

默认情况下，注释文本和线条箭头都是黑色，我们可以对它们分别定义颜色。修改后的代码如下，此时效果如下图所示。

plt.annotate(
    text='最高体温', 
    xy=(10, 36.8), 
    xytext=(6, 36.6),
    color='red',
    arrowprops={'arrowstyle': '->', 'color': 'red'}
)

Matplotlib改变注释文本和线条箭头的颜色

Matplotlib 注释文本（无指向）

在 Matplotlib 中，我们可以使用 text() 函数来给一个节点注释文本。这种方式可以让图表数据展示得更加直观。

语法：

plt.text(
    x, 
    y, 
    s, 
    fontsize=None, 
    color=None, 
    ha='left', 
    va='bottom', 
    rotation=None, 
    **kwargs
)

说明：

text() 函数接收以下参数。

x（必选）：注释文本的 x 轴坐标。
y（必选）：注释文本的 y 轴坐标。
s（必选）：注释文本的内容。
fontsize（可选）：文本的字体大小。
color（可选）：文本颜色。
ha（可选）：水平对齐方式，取值可以是：'left', 'right', 'center'。
va（可选）：垂直对齐方式，取值可以是：'top', 'bottom', 'center', 'baseline', 'center_baseline'。
rotation（可选）：文本旋转角度，单位是度。
**kwargs：其他文本属性。

示例 2：Matplotlib 设置无指向的注释文本

import matplotlib.pyplot as plt

# 设置
plt.rcParams['font.family'] = ['SimHei', 'PingFang SC'] 
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 绘图
x = range(1, 16)
y = [36.0, 36.1, 36.6, 36.2, 36.4, 36.5, 36.0, 36.2, 36.4, 36.8, 36.7, 36.1, 36.6, 36.5, 36.7]
plt.plot(x, y, marker='o', markerfacecolor='white')

# 定义标题
plt.title('15日体温变化')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('体温')

# 注释文本
plt.text(10, 36.8, '最高')
plt.text(1, 36.0, '最低')

# 显示
plt.show()

运行之后，效果如下图所示。

分析：

annotate() 函数添加的是一个 “有指向” 的注释文本，也就是有箭头之类的。而 text() 函数添加的是一个无指向的注释文本，也就是没有箭头之类的。

text() 函数只能为一个节点添加注释文本，如果想要添加多个注释文本，我们只需要调用多次 text() 函数就可以了。那么如果想要为所有节点都添加注释文本，此时应该怎么做呢？小伙伴们可以看一下下面例子。

示例 3：Matplotlib 为所有节点添加注释文本

import matplotlib.pyplot as plt

# 设置
plt.rcParams['font.family'] = ['SimHei', 'PingFang SC'] 
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 绘图
x = range(1, 16)
y = [36.0, 36.1, 36.6, 36.2, 36.4, 36.5, 36.0, 36.2, 36.4, 36.8, 36.7, 36.1, 36.6, 36.5, 36.7]
plt.plot(x, y, marker='o', markerfacecolor='white')

# 定义标题
plt.title('15日体温变化')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('体温')

# 注释文本
for a, b in zip(x, y):
    plt.text(a, b, b)

# 显示
plt.show()

运行之后，效果如下图所示。

Matplotlib为所有节点添加注释文本

分析：

for a, b in zip(x, y):
    plt.text(a, b, b)

上面这一段代码表示为每一个节点添加一个注释文本，关键点在于 zip() 函数的巧妙应用。此外在默认情况下，注释文本的样式并不是非常美观，我们还可以使用 color、fontsize 等参数来自定义样式。

for a, b in zip(x, y):
    plt.text(a, b, b, color='red', fontsize=9, ha='center', va='bottom')

修改后的代码如上所示，其中 ha='center' 表示水平居中，va='bottom' 表示处于底部。再次运行之后，效果如下图所示。

Matplotlib修改节点注释文本的样式

最后要说明一点，这一节介绍的这些设置，不仅仅可以用于折线图，也可以用于其他大多数图表，这一点小伙伴们一定要记住。