Python中legend函數的用法

引言

在Python中，Matplotlib繪圖庫提供的legend函數是一個非常有用的功能。通過添加圖例，可以使圖形更清晰、易讀，並使觀眾更容易理解數據的含義。

正文

1. 簡介

legend函數是Matplotlib庫中的一個函數，可以用於添加圖例。通過將圖例添加到圖形中，使用者可以很方便地了解每條線條或圖形的含義。Matplotlib中有幾種方法可以讓您自定義圖例，例如指定位置、添加標題和更改字體大小/顏色等。

2. 使用方法

要使用legend函數，需要先導入Matplotlib庫。下面是一個示例代碼：

import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy as np 

x = np.linspace(0, 10, 1000) 
y1 = np.sin(x) 
y2 = np.cos(x)

plt.plot(x, y1, label='sin(x)') 
plt.plot(x, y2, label='cos(x)') 

plt.legend()  
plt.show() 

在上面的示例中，我們首先導入了Matplotlib庫和NumPy庫。我們創建一個包含1000個均勻分布的x值的NumPy數組。我們使用NumPy的sin和cos函數創建兩個包含相應y值的數組，並使用這些值在同一個坐標系中繪製兩條曲線。

接下來，我們使用plt.plot函數以及label參數來為每條曲線指定標籤。最後，我們使用plt.legend()函數添加圖例。

3. 自定義圖例位置和顏色

在默認情況下，Matplotlib會將圖例放置在合適的位置 (一般是右上角) 。如果您想將圖例放置在其他位置（例如左上角），可以使用loc參數指定。
以下代碼示例將圖例放在左上角：

plt.legend(loc='upper left') 

要修改標籤顏色和大小，可以使用相應的參數。例如，可以使用prop參數修改字體大小和顏色，如下所示：

plt.legend(prop={'size': 14, 'weight': 'bold', 'color': 'blue'}) 

4. 繪製多列圖例

有時，需要將多個不同類型的數據集繪製在同一張圖上，但是它們的意義不完全相同。這就需要繪製多列圖例。
下面的代碼示例繪製兩組散點圖並為每組散點圖添加不同的圖例：

import matplotlib.patches as mpatches

x1 = np.random.randn(50) 
y1 = np.random.randn(50) 
x2 = np.random.randn(50) 
y2 = np.random.randn(50) 

plt.scatter(x1, y1, color='r', label='Group 1') 
plt.scatter(x2, y2, color='b', label='Group 2') 

red_patch = mpatches.Patch(color='red', label='Group 1') 
blue_patch = mpatches.Patch(color='blue', label='Group 2') 

plt.legend(handles=[red_patch, blue_patch]) 

如上所述，我們首先使用scatter函數繪製兩組散點圖。接下來，我們創建兩個顏色為紅色和藍色的mpatches，每個都標有相應的標籤。最後，我們使用handles參數將它們添加到圖例中。

5. 圖例標題

如果想要在圖例中添加圖例標題，可以使用title參數。例如，下面的代碼示例在圖例中添加了標題:

plt.legend(title='Legend', title_fontsize=16) 

這將在圖例上方添加一個名為「Legend」的標題，並將字體大小設置為16。

6. 刪除或隱藏圖例

如果需要刪除圖例，可以使用plt.gca().legend.remove()方法。例如，以下代碼刪除圖例：

plt.legend().remove()

如果需要隱藏圖例，可以將它們的alpha值更改為0.例如，以下代碼將圖例設置為不可見：

plt.legend().set_visible(False) 

結論

通過使用legend函數，我們可以輕鬆地將圖例添加到Matplotlib圖中，讓每個觀眾都能夠清晰地了解數據的含義。此外，我們還可以自定義圖例的位置、顏色、大小和標題，以滿足特定需求。如果需要刪除或隱藏標籤，我們也可以使用相應的方法。