使用matplotlib.pyplot添加注释

### 使用 Matplotlib 添加注释

Matplotlib 提供了多种方法来向图表中添加注释，这有助于解释数据点或突出显示特定区域。以下是几种常见的添加注释的方式。

#### 方法一：使用 `plt.annotate`

`annotate` 函数允许指定要标注的位置以及放置文本的地方，并可以通过箭头连接两者：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2*np.pi*t)

ax.plot(t, s)
ax.annotate('local max', xy=(2, 1), xytext=(3, 1.5),
            arrowprops=dict(facecolor='black', shrink=0.05),
            )
plt.ylim(-2, 2)
plt.show()

这段代码创建了一个简单的余弦波形图，在 t=2 的位置标记出了局部最大值并附带说明文字[^1]。

#### 方法二：利用 `ax.text` 或者 `plt.text`

如果只需要简单地在图形上某个固定坐标处添加一些描述性的文字，则可以直接使用 `text()` 方法:

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

ax.set_xlim([0, 10])
ax.set_ylim([0, 10])

# Add text in string 'Text' to axis at location (0, 0)
ax.text(0, 0, "Origin", fontsize=12)

plt.show()

此示例展示了如何在一个空白画布上的原点附近添加一段名为 “Origin”的文本标签[^2]。

#### 方法三：结合 `arrowstyle` 参数自定义样式

对于更复杂的场景，比如想要改变箭头形状或其他属性时，可以在 `annotate` 中设置更多选项：

from matplotlib.patches import FancyArrowPatch

class MyFancyArrow(FancyArrowPatch):

    def __init__(self, posA=None, posB=None,
                 *args, **kwargs):
        super().__init__(posA, posB, *args, **kwargs)


fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 4))
x = range(7)
y = [i**2 for i in x]

line, = ax.plot(x, y)

for xi, yi in zip(x, y)[::2]:
    ax.add_patch(MyFancyArrow((xi-.1, yi+.8), (xi+.1, yi-.8),
                              mutation_scale=20))

plt.xlim(-1, 7); plt.ylim(-1, 49);

plt.show()

这里通过继承 `FancyArrowPatch` 类来自定义箭头外观，并将其应用于多个数据点之间[^3]。