前言
我們可以用 Matplotlib 繪制出複雜而又精美的統計圖，但是如果沒有注釋，我們很難讓其他人明白圖中的點、線究竟代表着什麼，有什麼樣的含義，也就失去了統計圖的意義，為了解決這一問題，Matplotlib 提供了大量對圖形進行注釋的方法，這些注釋方法對于所有的繪圖函數（如 plt.plot()、plt.scatter()、plt.histogram() 等）都是通用的，利用這些注釋可以使統計圖變得通俗易懂。
添加标題
從最簡單的添加标題開始：
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-4, 4, 10005)
y = 5 * (x + 4.2) * (x + 4.) * (x - 2.5)
plt.title('A polynomial')
plt.plot(x, y, c = 'm')
plt.show() 
Tips：plt.title()函數接受一個字元串作為參數并将其作為整個圖形的标題。
為坐标軸添加标簽
在實際應用中，對統計圖坐标軸的适當描述有助于使用者了解圖形所表達的含義。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 8, 1000)
y = 2.0 * x + 0.5 * 5 * x ** 2
plt.title('Acceleration Moving')
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('distance')
plt.plot(x, y, c = 'c')
plt.show() 
Tips：使用plt.xlabel()和plt.ylabel()函數分别為水準軸和垂直軸添加注釋。
添加箭頭
添加文本框當然可以幫助注釋圖形，但有時當說明文本過多，并不能清楚的說明究竟與圖形的那一部分相對應，是以要說明圖形中的特定部分，沒有什麼比使用箭頭更好的了， Matplotlib 使用 plt.annotate() 函數繪制箭頭。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 8, 1000)
y = 2.0 * x + 0.5 * 5 * x ** 2
plt.annotate('start',
ha = 'center', va = 'bottom',
xytext = (2, 30.),
xy = (0, 0),
arrowprops = { 'facecolor' : 'black', 'shrink' : 0.05 })
plt.title('Acceleration Moving')
plt.plot(x, y, c = 'c')
plt.show() Tips：plt.annotate()函數在顯示與 plt.text() 作用相同的說明文本文本外，同時也會渲染箭頭。要顯示的說明文本是第一個參數；xy 參數指定箭頭的目标；xytext 參數指定文本位置，同樣可以通過 ha 和 va 參數來改變文本對齊方式。
箭頭的樣式由傳遞給 arrowprops 參數的字典控制，其中常用的鍵值包括：
| 鍵 | 說明與可選值 |
| arrowstyle | 控制箭頭的樣式，可選值包括 "<-"、"<"、"wedge"、"simple" 和 "fancy" 等 |
| facecolor | 用于設定箭頭背景和邊的顔色 |
| edgecolor | 用于設定箭頭邊的顔色 |
| alpha | 用于設定透明度級别，使箭頭與背景更好的混合 |
收縮參數控制箭頭端點和箭頭本身之間的間隙。
添加圖例
在複雜圖形中，往往包含大量不同的曲線和點，如果這些曲線和點沒有相應的圖例，将無法對其進行準确的區分，是以圖例在實踐中是必不可少的。
使用 plt.legend() 函數以及繪圖函數的 label 可選參數，可以添加圖例：
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 6, 1024)
data = np.random.standard_normal((150, 2))
print(data.size)
y_1 = np.sin(x)
y_2 = np.cos(x)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.plot(x, y_1, c = 'm', lw = 3., label = 'sin(x)')
plt.plot(x, y_2, c = 'c', lw = 3., ls = '--', label = 'cos(x)')
plt.scatter(data[:,0],data[:,1],c='y', label = 'random')
plt.legend()
plt.show() Tips：每個plt繪圖函數(如 plt.plot()、plt.scatter() 等)都有一個可選的 label 參數來命名圖形的元素。plt.legend() 函數的作用是呈現圖例，圖例是根據标簽自動生成的。
plt.legend() 函數包含可選參數來控制圖例的呈現：
| 參數 | |
| loc | 用于控制圖例的位置，預設值為 "best"，将以适合的方式自動放置圖例，其他可選值包括 "upper left"、"lower left"、"lower right"、"right"、"center left"、"center right"、"lower center"、"upper center" 和 "center" |
| shadow | 可選值包括True和False，用于設定是否使用陰影效果呈現圖例 |
| fancybox | 可選值包括True和False，用于是否使用圓角框呈現圖例 |
| title | 用于為圖例設定标題 |
| ncol | 強制設定圖例的列數 |
使用LaTex風格的符号
我們已經學習了為圖形添加多種注釋的方法。然而，在實踐中，我們通常需要使用數學符号，是以，我們需要使用 LaTex 文法來添加數字元号。
要使用 LaTex 風格的符号，首先需要在計算機上安裝可用的 LaTeX 配置，以便 Matplotlib 可以解釋 LaTeX 文法來呈現數學文本。有關于安裝LaTeX的方法，不在本文的主題範圍内，大家可以根據自己的作業系統檢索安裝方法.
LaTex簡介
LaTex 是學術界廣泛使用的一種文獻排版系統。與 Microsoft Word 等文檔編輯器不同，LaTeX 使用者在編輯文檔時無法看到其最終顯示效果。文檔被描述為純文字文檔中存儲的文本及指令。最終，LaTeX 将解釋文檔以進行呈現。在科學和工程界，LaTeX 的公式語言通常用于在電子郵件和論壇中編寫數學文本。
使用LaTex符号示例
使用 LaTex 風格的符号時，函數接受的字元串參數值以“$”字元開頭和結尾，這是向 Matplotlib 發出信号，以将文本解釋并呈現為 LaTeX 樣式的數學文本。字元串的内容就是數學文本的标準語言，關于 Matplotlib 中 LaTeX 樣式的數學文本的介紹，可以參考
Matplotlib官網。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-4, 4, 10005)
y = 3 / 5 * (x + 4.2) * (x + 4.) * (x - 2.5)
plt.title('$f(x)=\\frac{3}{5}(x+4.4)(x+4)(x-2.5)$')
plt.plot(x, y, c = 'k')
plt.show() Tips：這種 LaTex 風格的符号不限于标題，它可以用于任何其它注釋。LaTeX 語言在很大程度上依賴于轉義字元 \，但此符号恰好也是 Python 的字元串轉義字元。是以，如果要在一個 LaTeX 文本中使用 \ 作為轉移字元，需要在 Python 字元串中使用兩個 \。為了避免漏掉轉義字元，可以在字元串前面加上 r，這樣就不需要任何轉義字元了，即："$f(x)=\\frac{1}{4}(x+4)(x+1)(x-2)$" 等價于 r'$f(x)=\frac{1}{4}(x+4)(x+1)(x-2)$'。
使用中文字元
中文是使用 Matplotlib 的一個痛點，但是在實際應用中，又不可避免的會使用到中文用于統計圖注釋的顯示，如果不進行配置，會将中文字元顯示為亂碼。
使用中文字元作為注釋有多種方式，這裡本着簡單就是最優的理念，使用 plt.rcParams['font.sans-serif'] 進行設定：
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 6, 1024)
data = np.random.standard_normal((150, 2))
y_1 = np.sin(x)
y_2 = np.cos(x)
plt.xlabel('x軸')
plt.ylabel('y軸')
plt.title('中文字元使用示例')
plt.plot(x, y_1, c = 'm', lw = 3., label = '正弦函數')
plt.plot(x, y_2, c = 'c', lw = 3., ls = '--', label = '餘弦函數')
plt.scatter(data[:,0],data[:,1],c='y', label = '随機點')
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimSun']
plt.legend()
plt.show() Tips：使用 plt.rcParams['font.sans-serif'] 設定支援中文字元的字型，使用中文字元的用法範圍與 LaTex 風格的符号一樣，它可以用于所有注釋，另外需要確定系統支援所設定的中文字元字型。