Matplotlib多图显示与重叠显示

Matplotlib是一款功能强大的Python绘图库，它可以用来绘制各种复杂的图形，包括多图显示和重叠显示。多图显示是指在一个窗口中同时显示多个图形，而重叠显示则是指一个图形覆盖在另一个图形之上。
要实现多图显示，可以使用subplot2grid函数。这个函数可以用来在指定位置创建子图，并且可以指定子图的尺寸和位置。下面是一个简单的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.subplot2grid((3, 3), (0, 0, 2), colspan=3)
plt.plot(x, y1)
plt.title('sin(x)')
plt.subplot2grid((3, 3), (1, 0, 2), rowspan=2)
plt.plot(x, y2)
plt.title('cos(x)')
plt.show()

在这个例子中，我们创建了一个3x3的网格，然后在左上角的位置创建了一个子图，绘制了sin(x)的图像。在第一行的中间位置，我们创建了一个高度为2的子图，绘制了cos(x)的图像。最后，我们使用show函数显示了整个图形。
除了subplot2grid函数外，还可以使用subplot函数或subplots函数来创建子图。这些函数的使用方法比较简单，只需要指定行数和列数即可。例如：

fig, axs = plt.subplots(2, 2)

这行代码将创建一个2x2的子图网格，每个子图都可以独立进行绘制。
要实现重叠显示，可以使用plot_overlapping函数。这个函数可以用来绘制一个覆盖在另一个图形之上的图形。下面是一个简单的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 10, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.plot(x, y1, 'r')  # 绘制红色sin(x)曲线
plt.hold('on')  # 保持当前图形不变，以便绘制重叠图形
plt.plot(x, y2, 'b')  # 绘制蓝色cos(x)曲线，覆盖在红色曲线上方
plt.hold('off')  # 关闭hold模式，以便继续绘制其他图形
plt.show()

在这个例子中，我们首先使用plot函数绘制了红色sin(x)曲线。然后，我们使用hold函数保持当前图形不变，并使用plot函数绘制了蓝色cos(x)曲线，使其覆盖在红色曲线上方。最后，我们关闭了hold模式，以便继续绘制其他图形。需要注意的是，在使用重叠显示时，需要特别注意图形的颜色和线型，以确保它们能够正确地叠加在一起。