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前言

1. 概述

(1) 给matplotlib绘制的图添加图例。
(2) 掌握常见的图例细节调整方法。

2. 版本

2.1 山东青岛，2021年5月4日，Version 1

3. 参考资料

[1]. matplotlib官方文档
[2]. Python——legend()图例位置调整

一、plt.legend(), axes.legend()和figure.legend()

plt.legend()的是给当前的图形对象添加图例
axes.legend()是给已经明确的axes子图对象添加图例，在能明确操作的图形对象时建议直接使用Axes.legend()。
figure.legend()是对当前的figure对象添加图例，需要注意的是一个figure对象可能包括多个Axes的子对象，因此figure.legend()是给多个Axes添加共同的图例时使用的。
代码示例：

'''
1. 程序目的(1) matplotlib制图时添加图例2. 山东青岛  2021年5月4日
'''# 1. 包的导入
import matplotlib.pyplot as plt# 2. 绘图
figure = plt.figure(figsize=(9,3))plt.subplot(131)
line_up, = plt.plot([1,2,3],label='Line 2') # 逗号不能丢掉，为什么？
line_down, = plt.plot([3,2,1],label='Line 1')# 添加图例
plt.legend(handles=[line_up,line_down]) # 此时用的是制图时label的标签axes = plt.subplot(132)
line_up, = plt.plot([1,2,3],label='Line 2') # 逗号不能丢掉，为什么？
line_down, = plt.plot([3,2,1],label='Line 1')# 添加图例，重新命名图例名称
axes.legend([line_up,line_down],['Line Up','Line Down'],loc='lower center')axes_2 = plt.subplot(133)
line_up, = plt.plot([1,2,3],label='Line 2') # 逗号不能丢掉，为什么？
line_down, = plt.plot([3,2,1],label='Line 1')# 给三个Axes子图形对象添加共同的图例，重新命名图例名称
figure.legend([line_up,line_down],['Line Up Fig','Line Down Fig'],loc='upper center')plt.show()

制图结果

二、图例位置调整

~.legend(loc=‘String’ or Number, bbox_to_anchor=(num1,num2)) 可以满足图例位置的基本调整需求，~ 指figure, Axes或者plt等可以添加图例的对象。

（1）loc的参数设置可以参考以下表格：

String	Number
upper right	1
upper left	2
lower left	3
lower right	4
right	5
center left	6
center right	7
ower center	8
upper center	9
center	10

（2）bbox_to_anchor用于图例位置的微调，在基于loc调整完图例的基本位置后，bbox_to_anchor参数中的num1控制图例的左右移动，值越大越向右边移动，num2用于控制图例的上下移动，值越大，越向上移动。

图例位置调整代码示例

'''
1. 程序目的(1) 图例位置调整2. 山东青岛  2021年5月5日'''# 1. 包的导入
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt# 2. 制图数据创建
z = np.random.randn(10)
#print(z)# 3. 绘图figure = plt.figure(figsize=(10,5))axes_1 = figure.add_subplot(121)red_dot, = plt.plot(z,'ro',markersize=15)# 3.1 给其中部分数据添加十字交叉
white_cross, = plt.plot(z[:5],'w+',markeredgewidth=3,markersize=15)# 3.2 给其中一个Axes对象添加图例，并调整图例位置
axes_1.legend([red_dot,(red_dot,white_cross)],['Red A','Red A+B'],ncol = 1,loc = 'upper right',bbox_to_anchor=(1,0.9))axes_2 = figure.add_subplot(122)blue_dot, = plt.plot(z,'bo',markersize=15)white_cross, = plt.plot(z[:5],'w+',markeredgewidth=3,markersize=15)# 3.3 给整个figure对象添加图例，并调整图例位置
figure.legend([red_dot,(red_dot,white_cross),blue_dot,(blue_dot,white_cross)],['red A','red A+B','blue A','blue A+B'],ncol = 4,loc = 'upper center',#bbox_to_anchor=(0.5,0.9))plt.show()

程序运行结果：

三、图例字体设置和边框设置

~.legend()中的prop参数可以用于对图例的字体属性进行设置，其接受字典类型的变量。
对于图例边框常见的操作如下：
- frameon = False去除图例边框
- facecolor = ‘orange’ 设置边框填充色为橙色
- edgecolor = ‘blue’ 设置图例边框的颜色为蓝色
代码示例：

'''
1. 程序目的(1) 增加图名和坐标轴名称2. 山东青岛  2021年5月2日
'''# 0. 包的导入
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt# 1. 创建制图数据
x = np.linspace(-1,1,100)# 2. 绘图# 2.1 图形对象创建
fig,axes = plt.subplots(figsize=(5,5)) # 创建一个图形对象和一个子图对象
axes.plot(x,x**3,label='cubic',linestyle='--') # axes对象绘图
axes.plot(x,x**2,label='square',linestyle=':') # axes对象绘图# 2.2 axes对象添加图名称，坐标轴名称
axes.set_xlabel('x label',fontsize=14)
axes.set_ylabel('y label',fontsize=14)
axes.set_title('$X^{a}$',fontsize=16)# 2.3 添加图例，修饰图例# 用于设置图例字体
font_legend = {'family': 'Times New Roman','weight': 'normal','size': 14,}
axes.legend(loc = 'lower right', # 图例位置#frameon = False, # 去除图例边框facecolor = 'orange',edgecolor = 'blue', # 设置边框颜色，边框设置为白色则和无边框效果相似prop = font_legend # 通过prop设置字体属性
) # 添加图例plt.show()

运行结果：

总结

plt.legend() 和 axes.legend() 可以用于给当前的axes子图对象添加添加图例， figure.legend() 可以用于给当前的figure图形对象添加图例。
~.legend(loc=‘String’ or Number, bbox_to_anchor=(num1,num2)) 可以满足图例位置的基本调整需求，~ 指figure, Axes或者plt等可以添加图例的对象。
~.legend()中的prop参数可以用于对图例的字体属性进行设置，其接受字典类型的变量。
对于图例边框常见的操作如下：
- frameon = False去除图例边框
- facecolor = ‘orange’ 设置边框填充色为橙色
- edgecolor = ‘blue’ 设置图例边框的颜色为蓝色

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