Как сделать два маркера на одном ярлыке в легенде, используя matplotlib?

Ответ 1

Я думаю, что лучше всего использовать полную легенду - иначе, как ваши читатели узнают разницу между двумя моделями или двумя наборами данных? Я бы сделал это следующим образом:

Но если вы действительно хотите сделать это по-своему, вы можете использовать пользовательскую легенду, как показано в этом guide. Вам нужно создать свой собственный класс, как и он, который определяет метод legend_artist, который затем добавляет квадраты и круги по мере необходимости. Вот сгенерированный сюжет и код, используемый для его создания:

#!/usr/bin/env python
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches
import numpy as np


# ==================================
# Define the form of the function
# ==================================
def model(x, A=190, k=1):
    return A * np.exp(-k*x/50)

# ==================================
# How many data points are generated
# ==================================
num_samples = 15

# ==================================
# Create data for plots
# ==================================
x_model = np.linspace(0, 130, 200)

x_data1 = np.random.rand(num_samples) * 130
x_data1.sort()

x_data2 = np.random.rand(num_samples) * 130
x_data2.sort()

data1 = model(x_data1, k=1) * (1 + np.random.randn(num_samples) * 0.2)
data2 = model(x_data2, k=2) * (1 + np.random.randn(num_samples) * 0.15)

model1 = model(x_model, k=1)
model2 = model(x_model, k=2)

# ==================================
# Plot everything normally
# ==================================
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot('111')
ax.plot(x_data1, data1, 'ok', markerfacecolor='none', label='Data (k=1)')
ax.plot(x_data2, data2, 'sk', markeredgecolor='0.5', markerfacecolor='0.5', label='Data (k=2)')
ax.plot(x_model, model1, '-k', label='Model (k=1)')
ax.plot(x_model, model2, '--k', label='Model (k=2)')

# ==================================
# Format plot
# ==================================
ax.set_xlabel('Distance from heated face($10^{-2}$ m)')
ax.set_ylabel('Temperature ($^\circ$C)')
ax.set_xlim((0, 130))
ax.set_title('Normal way to plot')
ax.legend()
fig.tight_layout()

plt.show()


# ==================================
# ==================================
# Do it again, but with custom
# legend
# ==================================
# ==================================
class AnyObject(object):
    pass


class data_handler(object):
    def legend_artist(self, legend, orig_handle, fontsize, handlebox):
        scale = fontsize / 22
        x0, y0 = handlebox.xdescent, handlebox.ydescent
        width, height = handlebox.width, handlebox.height
        patch_sq = mpatches.Rectangle([x0, y0 + height/2 * (1 - scale) ], height * scale, height * scale, facecolor='0.5',
                edgecolor='0.5', transform=handlebox.get_transform())
        patch_circ = mpatches.Circle([x0 + width - height/2, y0 + height/2], height/2 * scale, facecolor='none',
                edgecolor='black', transform=handlebox.get_transform())

        handlebox.add_artist(patch_sq)
        handlebox.add_artist(patch_circ)
        return patch_sq

# ==================================
# Plot everything
# ==================================
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot('111')
d1 = ax.plot(x_data1, data1, 'ok', markerfacecolor='none', label='Data (k=2)')
d2 = ax.plot(x_data2, data2, 'sk', markeredgecolor='0.5', markerfacecolor='0.5', label='Data (k=1)')
m1 = ax.plot(x_model, model1, '-k', label='Model (k=1)')
m2 = ax.plot(x_model, model2, '-k', label='Model (k=2)')

# ax.legend([d1], handler_map={ax.plot: data_handler()})
ax.legend([AnyObject(), m1[0]], ['Data', 'Model'], handler_map={AnyObject: data_handler()})

# ==================================
# Format plot
# ==================================
ax.set_xlabel('Distance from heated face($10^{-2}$ m)')
ax.set_ylabel('Temperature ($^\circ$C)')
ax.set_xlim((0, 130))
ax.set_title('Custom legend')
fig.tight_layout()

plt.show()

Ответ 2

Вот новое решение, которое построит любую коллекцию маркеров с тем же ярлыком. Я не понял, как заставить его работать с маркерами из линейного сюжета, но вы, вероятно, можете сделать график разброса над строкой, если вам нужно.

from matplotlib import pyplot as plt
import matplotlib.collections as mcol
import matplotlib.transforms as mtransforms
import numpy as np
from matplotlib.legend_handler import HandlerPathCollection
from matplotlib import cm


class HandlerMultiPathCollection(HandlerPathCollection):
    """
    Handler for PathCollections, which are used by scatter
    """
    def create_collection(self, orig_handle, sizes, offsets, transOffset):
        p = type(orig_handle)(orig_handle.get_paths(), sizes=sizes,
                              offsets=offsets,
                              transOffset=transOffset,
                              )
        return p

fig, ax = plt.subplots()
#make some data to plot
x = np.arange(0, 100, 10)
models = [.05 * x, 8 * np.exp(- .1 * x), np.log(x + 1), .01 * x]
tests = [model + np.random.rand(len(model)) - .5 for model in models]
#make colors and markers
colors = cm.brg(np.linspace(0, 1, len(models)))
markers = ['o', 'D', '*', 's']
markersize = 50
plots = []
#plot points and lines
for i in xrange(len(models)):
    line, = plt.plot(x, models[i], linestyle = 'dashed', color = 'black', label = 'Model')
    plot = plt.scatter(x, tests[i], c = colors[i], s = markersize, marker = markers[i])
    plots.append(plot)

#get attributes
paths = []
sizes = []
facecolors = []
edgecolors = []
for plot in plots:
    paths.append(plot.get_paths()[0])
    sizes.append(plot.get_sizes()[0])
    edgecolors.append(plot.get_edgecolors()[0])
    facecolors.append(plot.get_facecolors()[0])

#make proxy artist out of a collection of markers
PC = mcol.PathCollection(paths, sizes, transOffset = ax.transData, facecolors = colors, edgecolors = edgecolors)
PC.set_transform(mtransforms.IdentityTransform())
plt.legend([PC, line], ['Test', 'Model'], handler_map = {type(PC) : HandlerMultiPathCollection()}, scatterpoints = len(paths), scatteryoffsets = [.5], handlelength = len(paths))
plt.show()

У меня есть решение для вас, если вы хотите использовать все круги для маркеров и различать только по цвету. Вы можете использовать коллекцию кругов для представления маркеров, а затем иметь ярлык легенды для коллекции в целом.

Пример кода:

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.collections as collections
from matplotlib import cm
import numpy as np

#make some data to plot
x = np.arange(0, 100, 10)
models = [.05 * x, 8 * np.exp(- .1 * x), np.log(x + 1), .01 * x]
tests = [model + np.random.rand(len(model)) - .5 for model in models]
#make colors
colors = cm.brg(np.linspace(0, 1, len(models)))
markersize = 50
#plot points and lines
for i in xrange(len(models)):
    line, = plt.plot(x, models[i], linestyle = 'dashed', color = 'black', label = 'Model')
    plt.scatter(x, tests[i], c = colors[i], s = markersize)
#create collection of circles corresponding to markers
circles = collections.CircleCollection([markersize] * len(models), facecolor = colors)
#make the legend -- scatterpoints needs to be the same as the number 
#of markers so that all the markers show up in the legend
plt.legend([circles, line], ['Test', 'Model'], scatterpoints = len(models), scatteryoffsets = [.5], handlelength = len(models))
plt.show()

Ответ 3

Я также нашел эту ссылку очень полезной (код ниже), это более простой способ справиться с этой проблемой. Он в основном использует список описаний дескрипторов, чтобы сделать один из маркеров первого ручка невидимым и перекрыть его маркером второго дескриптора. Таким образом, у вас есть оба маркера рядом друг с другом с одной меткой.

fig, ax = plt.subplots()
p1 = ax.scatter([0.1],[0.5],c='r',marker='s')
p2 = ax.scatter([0.3],[0.2],c='b',marker='o')
l = ax.legend([(p1,p2)],['points'],scatterpoints=2)

С приведенным выше кодом a TupleHandler используется для создания дескрипторов описаний, которые просто перетащите две ручки (есть красные квадраты за синим круги, если вы выглядите тщательно. То, что вы хотите сделать, это сделать второй маркер первой ручки и первый маркер второго ручка невидимый. К сожалению, TupleHandler является довольно недавним дополнением и вам нужна специальная функция для получения всех ручек. В противном случае вы может использовать атрибут Legend.legendHandles (он показывает только первый дескриптор для TupleHandler).

def get_handle_lists(l):
    """returns a list of lists of handles.
    """
    tree = l._legend_box.get_children()[1]

    for column in tree.get_children():
        for row in column.get_children():
            yield row.get_children()[0].get_children()

handles_list = list(get_handle_lists(l))
handles = handles_list[0] # handles is a list of two PathCollection.
                          # The first one is for red squares, and the second
                          # is for blue circles.
handles[0].set_facecolors(["r", "none"]) # for the fist
                   # PathCollection, make the
                   # second marker invisible by
                   # setting their facecolor and
                   # edgecolor to "none."
handles[0].set_edgecolors(["k", "none"])
handles[1].set_facecolors(["none", "b"])
handles[1].set_edgecolors(["none", "k"])
fig

Ответ 4

Вы можете сделать это, построив данные без какой-либо метки, а затем добавив ярлык отдельно:

from matplotlib import pyplot as plt
from numpy import random

xs = range(10)
data = random.rand(10, 2)    
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
kwargs = {'color': 'r', 'linewidth': 2, 'linestyle': '--'}

ax.plot(xs, data, **kwargs)
ax.plot([], [], label='Model', **kwargs)
ax.legend()
plt.show()

Ответ 5

Обратите внимание, что в последних версиях matplotlib вы можете добиться этого, используя class matplotlib.legend_handler.HandlerTuple, как показано в этом ответе, а также в этом руководстве:

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.legend_handler import HandlerTuple
fig, ax1 = plt.subplots(1, 1)

# First plot: two legend keys for a single entry
p2, = ax1.plot([3, 4], [2, 3], 'o', mfc="white", mec="k")
p1, = ax1.plot([1, 2], [5, 6], 's', mfc="gray", mec="gray")
# 'plot' returns a list, but we want the handle - thus the comma on the left
p3, = ax1.plot([1, 5], [4, 4], "-k")
p4, = ax1.plot([2, 6], [3, 2], "-k")

# Assign two of the handles to the same legend entry by putting them in a tuple
# and using a generic handler map (which would be used for any additional
# tuples of handles like (p1, p3)).
l = ax1.legend([(p1, p2), p3], ['data', 'models'],
               handler_map={tuple: HandlerTuple(ndivide=None)})

plt.savefig("demo.png")