"""
使用plt，通過fig.add_subplot方式將兩對坐標系疊加在一個fig上實現(xiàn)雙X軸雙Y軸效果。
所有調整均可完美實現(xiàn)，推薦該方式
"""
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
 
"""生成數(shù)據(jù)并設置繪圖參數(shù)"""
x = np.arange(1, 12, 4)
y = np.arange(1, 4, 1)
x2=x*10
y2=y**2
# 設置兩種繪圖顏色
c1='r'
c2='b'
# 設置字體大小
fontsize=12
# 設置畫布大小
width,height=16,14 # 單位為cm；因為保存圖片時使用 bbox_inches = 'tight' 可能使圖片尺寸略微放大，所以此處寬度設置得略小
# 設置刻度線在坐標軸內
plt.rcParams['xtick.direction'] = 'in'
plt.rcParams['ytick.direction'] = 'in'
"""繪圖"""
lns=[] # 用于存儲繪圖句柄以合并圖例的list
# 創(chuàng)建畫布并設置大小
fig=plt.figure()
fig.set_size_inches(width/2.54, height/2.54) # 因為畫布輸入大小為厘米，此處需轉換為英寸，所以除以2.54
# 通過 add_subplot 方式創(chuàng)建兩個坐標軸，相當于在同一個子圖上疊加了兩對坐標系
ax=fig.add_subplot(111, label="1")
ax2=fig.add_subplot(111, label="2", frame_on=False)
# 繪制圖1并將繪圖句柄返回，以便添加合并圖例
lns1=ax.plot(x,y,color=c1,label=c1)
lns=lns1
lns2=ax2.plot(x2,y2, color=c2,label=c2)
lns+=lns2
"""圖形美化"""
# 調整第二對坐標軸的label和tick位置，以實現(xiàn)雙X軸雙Y軸效果
ax2.xaxis.tick_top()
ax2.yaxis.tick_right()
ax2.xaxis.set_label_position('top')
ax2.yaxis.set_label_position('right')
# 設置坐標軸標注
ax.set_xlabel("X1", color=c1,fontsize=fontsize)
ax.set_ylabel("Y1", color=c1,fontsize=fontsize)
ax2.set_xlabel('X2', color=c2,fontsize=fontsize)
ax2.set_ylabel('Y2', color=c2,fontsize=fontsize)
# 設置圖表標題
fig.suptitle("Title",fontsize=fontsize+2)
# 設置坐標軸刻度顏色
ax.tick_params(axis='x', colors=c1)
ax.tick_params(axis='y', colors=c1)
ax2.tick_params(axis='x', colors=c2)
ax2.tick_params(axis='y', colors=c2)
# 設置坐標軸線顏色
ax.spines["left"].set_color("r") # 修改左側顏色
ax.spines["right"].set_color("b") # 修改右側顏色
ax.spines["top"].set_color("b") # 修改上邊顏色
ax.spines["bottom"].set_color("r") # 修改下邊顏色
# 添加圖例
labs = [l.get_label() for l in lns]
ax.legend(lns, labs, loc=0,fontsize=fontsize)
plt.tight_layout()
plt.show()

"""
使用plt，通過 axes.twinx().twiny() 方式實現(xiàn)雙X軸雙Y軸圖形繪制。
問題在于對于第二個Y軸的各種設置無效，label可以通過手動添加的方式創(chuàng)建并指定顏色，而tick顏色則無法修改
"""
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
 
"""生成數(shù)據(jù)并設置繪圖參數(shù)"""
x = np.arange(1, 12, 4)
y = np.arange(1, 4, 1)
x2=x*10
y2=y**2
# 設置兩種繪圖顏色
c1='r'
c2='b'
# 設置字體大小
fontsize=12
# 設置刻度線在坐標軸內
plt.rcParams['xtick.direction'] = 'in'
plt.rcParams['ytick.direction'] = 'in'
"""繪圖"""
lns=[] # 用于存儲繪圖句柄以合并圖例的list
# 創(chuàng)建畫布
fig,axes=plt.subplots()
fig.set_size_inches(10, 8)
# 繪制圖1并將繪圖句柄返回，以便添加合并圖例
lns1=axes.plot(x,y,color=c1,label=c1)
lns=lns1
# 創(chuàng)建雙x軸雙y軸
twin_axes=axes.twinx().twiny() # 使用畫布的初始坐標軸對象創(chuàng)建第二對坐標軸，類似于在雙x軸的基礎上疊加雙y軸
# 繪制圖2并將繪圖句柄返回，以便添加合并圖例
lns2=twin_axes.plot(x2,y2,color=c2,label=c2) 
lns+=lns2
"""圖形美化"""
# 設置坐標軸標注
axes.set_xlabel("X1",color=c1, fontsize=fontsize)
axes.set_ylabel("Y1",color=c1, fontsize=fontsize)
twin_axes.set_xlabel("X2",color=c2, fontsize=fontsize)
twin_axes.set_ylabel("Y2",color=c2, fontsize=fontsize) # 第二個y軸設置標注無效
# 設置圖表標題
fig.suptitle("Title",fontsize=fontsize+2)
# 設置第二個y軸的label；由于set_ylabel無效，因此只能通過該種方式手動添加
loc_text_x=np.min(plt.xlim())+np.ptp(plt.xlim())*1.03
loc_text_y=np.min(plt.ylim())+np.ptp(plt.ylim())*0.5
str_text='Y2'
twin_axes.text(loc_text_x, loc_text_y, str_text,rotation=90,color=c2,fontsize=fontsize)
# 設置坐標軸刻度顏色
axes.tick_params('x', colors=c1)
axes.tick_params('y', colors=c1)
twin_axes.tick_params('x', colors=c2)
twin_axes.tick_params('y', colors=c2)
# 設置坐標軸線顏色
twin_axes.spines["left"].set_color("r") # 修改左側顏色
twin_axes.spines["right"].set_color("b") # 修改右側顏色；同第二個y軸的label設置一樣，該設置也不起作用
twin_axes.spines["top"].set_color("b") # 修改上邊顏色
twin_axes.spines["bottom"].set_color("r") # 修改下邊顏色
# 添加圖例
# lns = lns1+lns2
labs = [l.get_label() for l in lns]
axes.legend(lns, labs, loc=0,fontsize=fontsize)
plt.tight_layout()
plt.show()