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你可以在任何 matplotlib 文本字符串中使用子 TeX 标记,将它放在一对美元符号( $ )内。

注意,你不需要安装 TeX,因为 matplotlib 提供了自己的 TeX 表达式解析器,布局引擎和字体。 布局引擎是 Donald Knuth 的 TeX 中的布局算法的一种相当直接的适配版,所以质量是相当不错的(matplotlib 还为那些想要调用 TeX 生成文本的人提供一个 usetex 选项(参见 使用 LaTeX 渲染文本 )。

任何文本元素都可以使用数学文本。 你应该使用原始字符串(在引号前面加一个 'r' ),并用美元符号( $ )包围数学文本,如 TeX。 常规文本和数学文本可以在同一个字符串内交错。 Mathtext 可以使用 Computer Modern 字体(来自 (La)TeX),STIX 字体(为与 Times 混合使用而设计)或你提供的 Unicode 字体。 可以使用自定义变量 mathtext.fontset 选择 mathtext 字体(请参阅 自定义 matplotlib

在Python的 『narrow』 构建中,如果使用 STIX 字体,你还应该将 ps.fonttype pdf.fonttype 设置为 3(默认值),而不是 42。否则一些字符将不可见。

下面是个简单的例子:

# plain text
plt.title('alpha > beta')

生成alpha > beta

但是这个:

# math text
plt.title(r'$\alpha > \beta$')

Mathtext 应该放在一对美元符号($)之间。 为了易于显示货币值,例如$ 100.00,如果整个字符串中存在单个美元符号,则它将被逐字显示为美元符号。 这是常规 TeX 的一个小改变,其中非数学文本中的美元符号必须被转义('$')。

虽然一对美元符号($)内的语法是 TeX 风格的,但是外面的文本不是。 特别是,字符:

# $ % & ~ _ ^ \ { } \( \) \[ \]

在 TeX 中的数学模式之外有特殊的意义。 因此,根据rcParam text.usetex标志这些字符的表现有所不同。 更多信息请参阅usetex教程

下标和上标

为了制作下标和上标,使用_或者^符号:

r'$\alpha_i > \beta_i$'

一些符号会自动将它们的下标或上标放在操作符的底部或顶部,例如,为了编写 0 到无穷的 的和,你可以:

r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$'

分数、二项式和堆叠数

可以使用\frac{}{}\binomial{}{}\stackrel{}{}命令分别创建分数,二项式和堆叠数字:

r'$\frac{3}{4} \binom{3}{4} \stackrel{3}{4}$'

分数可以任意嵌套:

r'$\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}$'

请注意,在分数周围放置圆括号和花括号需要特别注意。 这种明显的方式会产生太小的括号:

r'$(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4})$'

解决方案是在括号前面加上\left\right以通知解析器这些括号包含整个对象:

r'$\left(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}\right)$'

根式可以有\sqrt[]{}产生,例如:

r'$\sqrt{2}$'

方括号内可以(可选地)设置任何底数。 请注意,底数必须是一个简单的表达式,并且不能包含布局命令,如分数或上下标:

r'$\sqrt[3]{x}$'

用于数学符号的默认字体是斜体。

此默认值可以使用mathtext.default rcParam更改。 这是非常有用的,例如,通过将其设置为regular,使用与常规非数学文本相同的字体作为数学文本。

为了修改字体,例如,以罗马字体编写sin,使用字体命令来闭合文本:

r'$s(t) = \mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$'

这里st是斜体(默认)的变量,sin是罗马字体,振幅A是书法字体。 注意在上面的例子中,Asin之间的间距被挤压。 你可以使用间距命令在它们之间添加一些空格:

s(t) = \mathcal{A}\/\sin(2 \omega t)

所有字体的可用选项为:

stixsans: STIX sans-serif

此外,你可以使用\mathdefault{...}或其别名\mathregular{...}来使用用于 mathtext 之外的常规文本的字体。 这种方法有一些限制,最明显的是,可以使用很少的符号,但可用于将数学表达式与图中的其他文本混合。

自定义字体

mathtext 还提供了一种对数学公式使用自定义字体的方法。 这种方法使用起来相当棘手,应该看做为有耐心的用户准备的试验特性。 通过将rcParam mathtext.fontset设置为custom,你可以设置以下参数,这些参数控制用于特定数学字符集的字体文件。

每个参数应该设置为fontconfig字体描述符(在尚未编写的字体章节中定义)。

所使用的字体应该具有 Unicode 映射,以便找到任何非拉丁字符,例如希腊语。 如果要使用未包含在自定义字体中的数学符号,可以将rcParam mathtext.fallback_to_cm设置为True,这将导致自定义字体中找不到特定字符时,数学文本系统使用默认的 Computer Modern 字体中的字符。

请注意,Unicode 中规定的数学字形随时间而演进,许多字体的字形对于 mathtext 可能不在正确位置。

重音命令可以位于任何符号之前,在其上添加重音。 他们中的一些些拥有较长和较短的形式。

plt.plot(t,s) plt.title(r'$\alpha_i > \beta_i$', fontsize=20) plt.text(1, -0.6, r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$', fontsize=20) plt.text(0.6, 0.6, r'$\mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$', fontsize=20) plt.xlabel('time (s)') plt.ylabel('volts (mV)') plt.show()