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使用 pgfplots 控制输出网格，同时自动完成其他所有操作

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使用 pgfplots 控制输出网格，同时自动完成其他所有操作

一个很好的特性pgfplots是它会自动为最大/最小 x 和 y 值以及 x 和 y 单位向量选择合理的值，这尤其会影响网格大小以及 x 和 y 轴上刻度的标签。

另一方面，我知道我可以选择xmin,xmax,...手动选择值和单位向量。例如，当我希望打印出来的纸上的刻度距离正好是 1 厘米时，我就会这样做。例如，请看我的问题：pgfplots 轴缩放

但是，是否可以合理地将两者结合起来，使得以下情况成立：要求pgfplots绘制网格线，使得刻度的距离在打印纸上为 1 厘米，但让它自动完成其他所有操作，就像通常那样，使得生成的图表可以很好地适合页面...

如果我的愿望不完全清楚，请询问（我觉得我的英语太差，无法表达清楚……）

编辑

这里给出两个例子，看代码里的注释：

\documentclass{article}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}


%In this example everything is pretty nice, except that the grid on the printed paper is
%not exactly 1cm x 1cm

\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[grid,no markers,samples=100]
      \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}


%In this example the grid size on the printed paper is 1cm x 1cm, which I want, but
%the picture is really too large
\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[grid,no markers,samples=100,x=1cm,y=1cm]
      \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}



%Here I adjusted it manually. But I want that it does this automatically. I don't want to think about what will be the maximum value of the function etc.

\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[grid=both,no markers,samples=100,x=1cm,y=1cm/50,yticks={0,50,...,200}]
      \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

在这种情况下，我不想包含输出，因为在第二个例子中它太大了。

答案1

好的，这是一种方法。您需要为绘图明确指定一个width和height，它将被视为绘图的“目标”值。您可能会遇到具有非常大的值或数据范围的绘图问题（如果遇到，请编辑您的问题以包含示例，我会尝试修复它）。

\documentclass{article}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}

\pgfmathdeclarefunction{nicetick}{1}{%
  \pgfmathsetmacro\exponent{floor(log10(#1))}%
  \pgfmathsetmacro\fraction{#1/(10^\exponent}%
  \pgfmathparse{(10 - (\fraction<5)*5 - (\fraction<2)*3 - (\fraction<1)*1)* 10^\exponent
  }
}

\makeatletter
\pgfplotsset{
    y grid length/.style={
       before end axis/.append code={
            \pgfplotsset{
                calculate/.code={
                    \pgfkeys{/pgf/fpu=true,/pgf/fpu/output format=fixed}
                    \pgfmathparse{\pgfplots@data@ymax-\pgfplots@data@ymin}
                    \let\datarange=\pgfmathresult
                    \pgfmathsetmacro\numberofticks{round(\pgfkeysvalueof{/pgfplots/height}/#1)}
                    \pgfmathsetmacro\niceytick{nicetick( (\datarange)/ (\numberofticks))}
                    \pgfmathsetmacro\minytick{(floor(\pgfplots@data@ymin/\niceytick)-1) * \niceytick}
                    \pgfmathsetmacro\secondytick{\minytick+\niceytick}
                    \pgfmathsetmacro\maxytick{(round(\pgfplots@data@ymax/\niceytick)+1) * \niceytick}
                    \pgfmathsetmacro\yunitlength{#1/\niceytick}
                    \pgfkeys{/pgf/fpu/output format=float,/pgf/fpu=false}       
                },
                calculate,
                y=\yunitlength pt,
                ytick={\minytick,\secondytick,...,\maxytick}
            }
        }   
    },
    x grid length/.style={
       before end axis/.append code={
            \pgfplotsset{
                calculate/.code={
                    \pgfkeys{/pgf/fpu=true,/pgf/fpu/output format=fixed}
                    \pgfmathparse{\pgfplots@data@xmax-\pgfplots@data@xmin}
                    \let\dataxrange=\pgfmathresult
                    \pgfmathsetmacro\numberofticks{round(\pgfkeysvalueof{/pgfplots/width}/#1)}
                    \pgfmathsetmacro\nicextick{nicetick( (\dataxrange)/ (\numberofticks))}
                    \pgfmathsetmacro\minxtick{(floor(\pgfplots@data@xmin/\nicextick)-1) * \nicextick}
                    \pgfmathsetmacro\secondxtick{\minxtick+\nicextick}
                    \pgfmathsetmacro\maxxtick{(round(\pgfplots@data@xmax/\nicextick)+1) * \nicextick}
                    \pgfkeys{/pgf/fpu/output format=float,/pgf/fpu=false}       
                },
                calculate,
                x=#1/\nicextick,
                xtick={\minxtick,\secondxtick,...,\maxxtick}
            }
        }   
    }
}


\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[
        height=4cm,
        width=8cm,
        grid,
        no markers,
        samples=100,
        title=No fixed grid size
    ]
   \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}\\[0.5cm]

\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[
        height=4cm,
        width=8cm,
        grid,
        no markers,
        samples=100,
        x grid length=1cm,
        y grid length=1cm,
        title=Grid size 1\,cm by 1\,cm
    ]
   \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}\\[0.5cm]

\begin{tikzpicture}
   \begin{axis}[
        height=4cm,
        width=8cm,
        grid,
        no markers,
        samples=100,
        x grid length=2cm,
        y grid length=2cm,
        title=Grid size 2\,cm by 2\,cm
    ]
   \addplot {exp(x)};
   \end{axis}
\end{tikzpicture}


\end{document}

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