一、xlim函数是什么？
xlim函数是Matplotlib图形库中的一个函数，它用于设置坐标轴的x轴极值，即设置x轴的上下限。
在Matplotlib的各种绘图中，xlim函数都是必不可少的一个函数，对于画出高质量的图表非常重要。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y, label='sin(x)')
plt.xlim(-3, 3) # 设置x轴范围
plt.legend()
plt.show()
二、xlim函数的参数
xlim函数有两个参数：left和right。函数仅设置x轴的上下限范围，而不改变其他的坐标轴属性，如ticks设置、ticks名称、ticks属性等。
left和right都是数值类型的参数，表示了x轴的极限值，其中left参数是左侧x轴的极限值，right参数是右侧x轴的极限值。
plt.xlim(left=0, right=10)
三、xlim函数的用途
1、将x轴的范围限制在一定的范围内
当我们的数据中有一部分数据过于异常，可能会导致绘图时整个图表的比例变得不合适，许多细节信息也难以看清。
此时，可以使用xlim函数将x轴范围限制在一定的范围内，使得异常数据得到过滤，同时也可以更加清晰的观察数据的细节变化。
plt.plot(x, y, label='sin(x)')
plt.xlim(-3, 3) # 设置x轴范围
plt.legend()
plt.show()
2、比较不同数据之间的区别
xlim函数不仅可以限制单个数据的范围，还可以限制多个数据的范围。使用xlim函数，我们可以更加清晰的比较不同数据之间的区别。
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
plt.plot(x, y1, label='sin(x)')
plt.plot(x, y2, label='cos(x)')
plt.xlim(-4, 4) # 设置x轴范围
plt.legend()
plt.show()
3、展示图表的局限性
当数据的范围较大时，如果不限制范围，很可能导致整个图表的比例失衡，一些重要信息被淹没在海量的数据中。此时，xlim函数可以展示图表的局限性。
data = np.random.normal(size=1000)
plt.hist(data, bins=50)
plt.xlim(-4, 4) # 设置x轴范围
plt.show()
四、xlim函数的扩展
1、和ylim函数配合使用
ylim函数和xlim函数相似，它们都可以限制图表对应轴的范围。当需要限制多个轴的范围时，可以配合使用xlim函数和ylim函数。
y = np.linspace(-1, 1, 100)
x = np.sin(np.pi * y)
plt.plot(x, y, label='x=sin(y)')
plt.xlim(-1.5, 1.5) # 设置x轴范围
plt.ylim(-1.5, 1.5) # 设置y轴范围
plt.legend()
plt.show()
2、增加数值的精度
除了限制x轴范围外，xlim函数还可以增加数值的精度。为了更加清晰地表示数值，可以将精度适当调高。
x = np.linspace(-2*np.pi, 2*np.pi, 200)
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y)
plt.xlim(-2*np.pi, 2*np.pi) # 设置x轴范围
plt.xticks([-2*np.pi, -np.pi, 0, np.pi, 2*np.pi],
[r'$-2pi$', r'$-pi$', r'$0$', r'$pi$', r'$2pi$']) # 设置x轴刻度
plt.show()
五、总结
xlim函数是Matplotlib图形库中非常重要的一个函数，使用它能够限制坐标轴的x轴范围，使得图表更加合适，更加清晰。xlim函数有两个参数left和right，分别控制x轴的左右范围。xlim函数可以和ylim函数配合使用，同时可以增加数值的精度。