Matplotlib - 圖例

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一般來說，圖表中的圖例提供對沿 Y 軸（通常稱為圖表序列）描繪的資料的視覺表示。它是一個包含符號和圖表中每個序列標籤的框。序列可以是折線圖中的線、條形圖中的條等等。當您在同一圖表上有多個數據序列並且想要區分它們時，圖例非常有用。在下圖中，我們可以觀察到圖表中的圖例（用紅色矩形突出顯示）−

向 matplotlib 圖表新增圖例

要向 Matplotlib 圖表新增圖例，通常使用 matplotlib.pyplot.legend() 函式。此函式用於向 Axes 新增圖例，為圖表中的元素提供視覺指南。

語法

以下是函式的語法

matplotlib.pyplot.legend(*args, **kwargs)

可以以不同的方式呼叫該函式，具體取決於您希望如何自定義圖例。

在呼叫legend()時不傳遞任何額外引數，Matplotlib 會自動確定要新增到圖例的元素。這些元素的標籤取自圖表中的繪圖元素。您可以在建立繪圖元素時指定這些標籤，也可以使用set_label()方法指定。

示例 1

在此示例中，圖例取自建立繪圖時使用的 label 引數中的資料。

import matplotlib.pyplot as plt

# Example data
x = [1, 2, 3]
y = [2, 4, 6]

# Plotting the data with labels
line, = plt.plot(x, y, label='Legend describing a single line')

# Adding a legend
plt.legend()

# Show the plot
plt.show()
print('Successfully Placed a legend on the Axes...')

輸出

Successfully Placed a legend on the Axes...

示例 2

這是使用繪圖元素上的 set_label() 方法的另一種方法。

import matplotlib.pyplot as plt

# Example data
x = [1, 2, 3]
y = [2, 4, 6]

# Plotting the data with labels
line, = plt.plot(x, y)
line.set_label('Place a legend via method')

# Adding a legend
plt.legend()

# Show the plot
plt.show()
print('Successfully Placed a legend on the Axes...')

輸出

Successfully Placed a legend on the Axes...

手動新增圖例

您可以傳遞圖例繪圖元素的迭代器，然後傳遞圖例標籤的迭代器，以明確控制哪些繪圖元素具有圖例條目。

示例 1

這是一個透過列出繪圖元素和標籤來呼叫 legend() 函式的示例。

import matplotlib.pyplot as plt

# Example data
x = [1, 2, 3]
y1 = [2, 4, 6]
y2 = [1, 3, 5]
y3 = [3, 6, 9]

# Plotting the data
line1, = plt.plot(x, y1)
line2, = plt.plot(x, y2)
line3, = plt.plot(x, y3)

# calling legend with explicitly listed artists and labels
plt.legend([line1, line2, line3], ['Label 1', 'Label 2', 'Label 3'])

# Show the plot
plt.show()
print('Successfully Placed a legend on the Axes...')

輸出

Successfully Placed a legend on the Axes...

示例 2

這是一個僅透過列出繪圖元素來呼叫legend()函式的示例。這種方法與前面一種方法類似，但在這種情況下，標籤取自繪圖元素的標籤屬性。

import matplotlib.pyplot as plt

# Example data
x = [1, 2, 3]
y1 = [2, 4, 6]
y2 = [1, 3, 5]

# Plotting the data with labels
line1, = plt.plot(x, y1, label='Label 1')
line2, = plt.plot(x, y2, label='Label 2')

# Adding a legend with explicitly listed artists
plt.legend(handles=[line1, line2])

# Show the plot
plt.show()
print('Successfully Placed a legend on the Axes...')

輸出

Successfully Placed a legend on the Axes...

示例 3

在此示例中，我們首先繪製兩組資料，然後透過使用代表圖例條目的字串列表呼叫legend()函式來新增圖例。

import matplotlib.pyplot as plt

# Example data
x = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
y1 = [1, 4, 2, 6, 8, 5]
y2 = [1, 5, 3, 7, 9, 6]

# Plotting the data
plt.plot(x, y1)
plt.plot(x, y2)

# Adding a legend for existing plot elements
plt.legend(['First line', 'Second line'], loc='center')

# Show the plot
plt.show()
print('Successfully Placed a legend on the Axes...')

輸出

Successfully Placed a legend on the Axes...

在子圖中新增圖例

要在每個子圖中新增圖例，我們可以在圖的每個 axes 物件上使用legend()函式。

示例 1

這是一個在 matplotlib 圖的每個子圖中新增圖例的示例。此方法在 axes 物件上使用 legend() 函式。

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# Sample data
x = np.linspace(-2, 2, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)
y3 = np.tan(x)

# Create the figure with subplots
f, axes = plt.subplots(3)

# plot the data on each subplot and add lagend
axes[0].plot(x, y1, c='r', label="sine")
axes[0].legend(loc='upper left')
axes[1].plot(x, y2, c='g', label="cosine")
axes[1].legend(loc='upper left')
axes[2].plot(x, y3, c='b', label="tan")
axes[2].legend(loc='upper left')

# Display the figure
plt.show()

輸出

執行上述程式碼後，我們將得到以下輸出 −

在一個 axes 中新增多個圖例

要在 Matplotlib 中在同一個 axes 上繪製多個圖例，我們可以使用axes.add_artist()方法以及 legend() 函式。

示例 2

以下示例演示如何在 matplotlib 圖的一個 axes 中新增多個圖例。

from matplotlib import pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7, 4]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# plot some data 
line1, = plt.plot([1, 2, 3], label="Line 1", linestyle='--')
line2, = plt.plot([3, 2, 1], label="Line 2", linewidth=4)

# Add first legend at upper right of the axes
first_legend = plt.legend(handles=[line1], loc='upper right')

# Get the current axes to add legend
plt.gca().add_artist(first_legend)

# Add second legend at lower right of the axes
plt.legend(handles=[line2], loc='lower right')

# Display the output
plt.show()

輸出

執行上述程式碼後，我們將得到以下輸出 −