python - 在不完整/未填充的行中居中 matplotlib 图例条目？

Question

假设我正在绘制一个包含五个项目的图，并且只有空间来创建一个包含 3 列的图例(比这更多的列会太宽)，例如

import matplotlib.pyplot as plt
f, a = plt.subplots()
for i in range(5):
    a.plot(np.arange(10),np.random.rand(10),label='Item #%d'%i)
a.legend(ncol=3)

最后一行中尾随的两个条目是左对齐的，在右侧留下了一个很大的空白空间，这在美学上不是很令人愉悦。当您必须标记非常多的行时，这会变得尤其成问题。

有什么方法可以让未填充行中的条目居中吗？

Answer 1

matplotlib 图例是基于列的。您不能有跨越多列的图例条目。也就是说，当然可以在奇数行的图例中“居中”奇数个条目，同样可以在偶数行的图例中“居中”偶数个条目。这将通过在外部位置使用空艺术家来完成。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

ncols = 3  # or 4
nlines = 7 # or 10

x = np.linspace(0,19)
f = lambda x,p: np.sin(x*p)
h = [plt.plot(x,f(x,i/10.), label="Line {}".format(i))[0] for i in range(nlines)]
h.insert(nlines//ncols, plt.plot([],[],color=(0,0,0,0), label=" ")[0])
plt.legend(handles=h, ncol=ncols, framealpha=1)

plt.show()

如果列数是奇数而图例条目数是偶数，反之亦然，则上述情况是不可能的。一种选择可能是使用两个不同的图例并将它们放在彼此的下方，这样看起来最后一行的条目居中。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

ncols = 3
nlines = 8

x = np.linspace(0,19)
f = lambda x,p: np.sin(x*p)
h = [plt.plot(x,f(x,i/10.), label="Line {}".format(i))[0] for i in range(nlines)]

kw = dict(framealpha=1, borderaxespad=0, bbox_to_anchor=(0.5,0.2), edgecolor="w")
leg1 = plt.legend(handles=h[:nlines//ncols*ncols], ncol=ncols, loc="lower center", **kw)
plt.gca().add_artist(leg1)
leg2 = plt.legend(handles=h[nlines//ncols*ncols:], ncol=nlines-nlines//ncols*ncols, 
                   loc="upper center", **kw)

plt.show()

这里的缺点是图例没有边框，两个图例都需要单独定位。为了克服这个问题，需要更深入地挖掘并使用图例的一些私有(private)属性(注意，这些属性可能会因版本而异，恕不另行通知)。
然后，想法可以是在创建后删除第二个图例，并将其 _legend_handle_box 放入第一个图例中。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

ncols = 3
nlines = 8

x = np.linspace(0,19)
f = lambda x,p: np.sin(x*p)
h = [plt.plot(x,f(x,i/10.), label="Line {}".format(i))[0] for i in range(nlines)]

kw = dict(framealpha=1, bbox_to_anchor=(0.5,0.2))
leg1 = plt.legend(handles=h[:nlines//ncols*ncols], ncol=ncols, loc="lower center", **kw)
plt.gca().add_artist(leg1)
leg2 = plt.legend(handles=h[nlines//ncols*ncols:], ncol=nlines-nlines//ncols*ncols)

leg2.remove()
leg1._legend_box._children.append(leg2._legend_handle_box)
leg1._legend_box.stale = True

plt.show()