Matplotlib：对浮点值太小的日志比例

Question

我想用 matplotlib 绘制一个值非常小的图，以对数刻度显示。这工作正常，直到数字变得太小并且不适合浮点数。

我使用 SymPy 任意精度浮点数表示值，但这些显然在 matplotlib 内部转换为 Python 或 NumPy 机器浮点数。

例如

>>> import sympy
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.plot([0, 1, 2], [sympy.Float('1e-20'), sympy.Float('1e-100'), sympy.Float('1e-700')])
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x11ac0c208>]
>>> plt.yscale('log')

产生

它应该显示的是 10^-700 处的第三个值（不是负无穷大）。

现在我几乎没有希望让 matplotlib 在内部使用 SymPy Floats（如果可能，请告诉我）。我想做的是为 matplotlib 提供值的对数，我可以自己计算得很好，但仍然在 y 轴上以对数刻度显示该值的指数。

Answer 1

你可以做log计算然后绘制数据，如果你想要相同的刻度标签，你可以使用FuncFormatter：

import sympy
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.ticker import FuncFormatter

x = [0, 1, 2]
y = [sympy.Float('1e-20'), sympy.Float('1e-100'), sympy.Float('1e-700')]

def log_formatter(x, pos):
    return "$10^{{{:d}}}$".format(int(x))

formatter = FuncFormatter(log_formatter)

fig, ax = plt.subplots()

y2 = list(map(lambda x:sympy.log(x, 10), y))
ax.plot(x, y2)
ax.yaxis.set_major_formatter(formatter)
ax.grid();

编辑

要添加对数刻度的次要刻度，您可以创建一个Locator：

import sympy
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.ticker import FuncFormatter, Locator

x = [0, 1, 2]
y = [sympy.Float('1e-20'), sympy.Float('1e-100'), sympy.Float('1e-700')]

def log_formatter(x, pos):
    return "$10^{{{:d}}}$".format(int(x))

class LogMinorLocator(Locator):
    def __call__(self):
        majorlocs = self.axis.get_majorticklocs()
        step = majorlocs[1] - majorlocs[0]
        res = majorlocs[:, None] + np.log10(np.linspace(1, 0.1, 10)) * step
        return res.ravel()

formatter = FuncFormatter(log_formatter)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 8))
y2 = list(map(lambda x:sympy.log(x, 10), y))
ax.plot(x, y2)
ax.minorticks_on()
ax.yaxis.set_major_formatter(formatter)
ax.yaxis.set_minor_locator(LogMinorLocator())
ax.grid();

这是输出：