matplotlib 为单个散点图添加具有多个条目的图例答案

【问题标题】：matplotlib add legend with multiple entries for a single scatter plotmatplotlib 为单个散点图添加具有多个条目的图例
【发布时间】：2020-05-20 05:17:16
【问题描述】：

我正在为如下所示的数据集制作散点图：

x = [1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4]
y = [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4]
labels = [1, 3, 0, 2, 2, 1, 0, 3]

colors = np.array(plt.rcParams['axes.prop_cycle'].by_key()['color'])

plt.scatter(x, y, color=colors[labels])

如果我调用plt.legend，对于整个数据集，将只显示一个条目，并带有第一个符号。如何创建一个包含所有四个元素的图例，就像我绘制了四个单独的数据集一样显示？

【问题讨论】：

标签： python matplotlib legend

【解决方案1】：

您可以为标签集绘制空列表：

for l in set(labels):
    plt.scatter([],[], color=colors[l], label=l)
plt.legend()

【讨论】：

这绝对是个好主意。如果我不标记原始数据集，它就不会出现在图例中。
我想我找到了一个可以说比这更有效的内置方法。

【解决方案2】：

我认为整体上最简单的解决方案是将所有工作委托给 matplotlib。该方法在此处描述：https://matplotlib.org/gallery/lines_bars_and_markers/scatter_with_legend.html#automated-legend-creation。对于这种简化的方法，只需使用 PathCollection's legend_elements 方法即可：

s = plt.scatter(x, y, c=labels)
plt.legend(*s.legend_elements())

更改颜色图或将标签替换为其他内容（例如文本）很简单：

text_labels = ['one', 'two', 'three', 'four']
s = plt.scatter(x, y, c=labels, cmap='jet', vmin=0, vmax=4)
plt.legend(s.legend_elements()[0], text_labels)

如果labels 还不是[0-n) 范围内元素的排序数组，则可以使用np.unique 轻松获得：

labels = ['b', 'd', 'a', 'c', 'c', 'b', 'a', 'd']
text_labels, labels = np.unique(labels, return_inverse=True)

【讨论】：

【解决方案3】：

只是实现预期结果的另一种方式。我使用this 解决方案消除了重复项

for i, j, l in zip(x, y, labels):
    plt.scatter(i, j, c=colors[l], label=l)

handles, labels = plt.gca().get_legend_handles_labels()
by_label = dict(zip(labels, handles))
plt.legend(by_label.values(), by_label.keys())

【讨论】：

技术上是的，但我真的试图避免将每个点放在单独的对象中。我觉得这不会很好地扩展。
我想我找到了一个内置的方法。我从来不知道 matplotlib 会为你做到这一点。