为图例中的点设置固定大小

Question

我正在制作一些散点图，我想将图例中点的大小设置为固定的相等值。

现在我有这个：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def rand_data():
    return np.random.uniform(low=0., high=1., size=(100,))

# Generate data.
x1, y1 = [rand_data() for i in range(2)]
x2, y2 = [rand_data() for i in range(2)]


plt.figure()
plt.scatter(x1, y1, marker='o', label='first', s=20., c='b')
plt.scatter(x2, y2, marker='o', label='second', s=35., c='r')
# Plot legend.
plt.legend(loc="lower left", markerscale=2., scatterpoints=1, fontsize=10)
plt.show()

产生这个：

图例中点的大小是缩放的但不相同。如何在不影响scatter图中大小的情况下将图例中点的大小固定为相等的值？

Answer 1

我查看了matplotlib的源代码。坏消息是，似乎没有任何简单的方法可以在图例中设置相同大小的点。散点图特别困难（错误：请参阅下面的更新）。基本上有两种选择：

1. 更改maplotlib代码
2. 将变换添加到表示图像中点的PathCollection个对象中。变换（缩放）必须考虑原始大小。

这些都不是很有趣，虽然＃1似乎更容易。在这方面，scatter地块尤其具有挑战性。

然而，我有一个黑客可能你想要的东西：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def rand_data():
    return np.random.uniform(low=0., high=1., size=(100,))

# Generate data.
x1, y1 = [rand_data() for i in range(2)]
x2, y2 = [rand_data() for i in range(2)]

plt.figure()
plt.plot(x1, y1, 'o', label='first', markersize=np.sqrt(20.), c='b')
plt.plot(x2, y2, 'o', label='second', markersize=np.sqrt(35.), c='r')
# Plot legend.
lgnd = plt.legend(loc="lower left", numpoints=1, fontsize=10)

#change the marker size manually for both lines
lgnd.legendHandles[0]._legmarker.set_markersize(6)
lgnd.legendHandles[1]._legmarker.set_markersize(6)
plt.show()

这给出了：



这似乎是你想要的。

变化：

• scatter更改为plot，这会更改标记比例（因此sqrt），并且无法使用更改的标记大小（如果是这样）
• 标记大小手动更改为图例中两个标记的6个点

正如您所看到的，这利用了隐藏的下划线属性（_legmarker），并且非常丑陋。它可能会在matplotlib的任何更新中崩溃。

<强>更新

哈，我找到了。一个更好的黑客：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def rand_data():
    return np.random.uniform(low=0., high=1., size=(100,))

# Generate data.
x1, y1 = [rand_data() for i in range(2)]
x2, y2 = [rand_data() for i in range(2)]

plt.figure()
plt.scatter(x1, y1, marker='o', label='first', s=20., c='b')
plt.scatter(x2, y2, marker='o', label='second', s=35., c='r')
# Plot legend.
lgnd = plt.legend(loc="lower left", scatterpoints=1, fontsize=10)
lgnd.legendHandles[0]._sizes = [30]
lgnd.legendHandles[1]._sizes = [30]
plt.show()

现在_sizes（另一个下划线属性）可以解决问题。不需要触摸源，即使这是一个非常黑客。但现在您可以使用scatter提供的所有内容。

Answer 2

与答案类似，假设您希望所有标记具有相同的大小：

lgnd = plt.legend(loc="lower left", scatterpoints=1, fontsize=10)
for handle in lgnd.legendHandles:
    handle.set_sizes([6.0])

使用MatPlotlib 2.0.0

Answer 3

使用@ DrV的解决方案并没有太大成功，尽管我的用例可能是独一无二的。由于点的密度，我使用最小的标记大小，即plt.plot(x, y, '.', ms=1, ...)，并希望图例符号更大。

我遵循了matplotlib forums上的建议：

1. 绘制数据（无标签）
2. 记录轴限制（xlimits = plt.xlim()）
3. 使用符合图例的符号颜色和尺寸
绘制远离实际数据的虚假数据
4. 恢复轴限制（plt.xlim(xlimits)）
5. 制作传奇

结果如何（为此点数实际上不那么重要）：

希望这有助于其他人。

Answer 4

这里只是另一种选择。这样做的好处是它将不使用任何“私有”方法，甚至可以与图例中存在的散点以外的其他对象一起使用。关键是使用已设置的更新功能将散点图PathCollection映射到HandlerPathCollection。

def update(handle, orig):
    handle.update_from(orig)
    handle.set_sizes([64])

plt.legend(handler_map={PathCollection : HandlerPathCollection(update_func=update)})

完整的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np; np.random.seed(42)
from matplotlib.collections import PathCollection
from matplotlib.legend_handler import HandlerPathCollection

colors = ["limegreen", "crimson", "indigo"]
markers = ["o", "s", r"$\clubsuit$"]
labels = ["ABC", "DEF", "XYZ"]
plt.plot(np.linspace(0,1,8), np.random.rand(8), label="A line")
for i,(c,m,l) in enumerate(zip(colors,markers,labels)):
    plt.scatter(np.random.rand(8),np.random.rand(8), 
                c=c, marker=m, s=10+np.exp(i*2.9), label=l)

def update(handle, orig):
    handle.update_from(orig)
    handle.set_sizes([64])

plt.legend(handler_map={PathCollection : HandlerPathCollection(update_func=update)})

plt.show()

Answer 5

您可以制作类似于所选标记的Line2D对象，但选择的标记大小不同，并使用它来构建图例。这很好，因为它不需要在轴上放置一个对象（可能触发调整大小事件），并且它不需要使用任何隐藏属性。唯一真正的缺点是您必须从对象和标签列表中明确构建图例，但这是一个记录良好的matplotlib功能，因此使用起来非常安全。

from matplotlib.lines import Line2D
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def rand_data():
    return np.random.uniform(low=0., high=1., size=(100,))

# Generate data.
x1, y1 = [rand_data() for i in range(2)]
x2, y2 = [rand_data() for i in range(2)]

plt.figure()
plt.scatter(x1, y1, marker='o', label='first', s=20., c='b')
plt.scatter(x2, y2, marker='o', label='second', s=35., c='r')

# Create dummy Line2D objects for legend
h1 = Line2D([0], [0], marker='o', markersize=np.sqrt(20), color='b', linestyle='None')
h2 = Line2D([0], [0], marker='o', markersize=np.sqrt(20), color='r', linestyle='None')

# Set axes limits
plt.gca().set_xlim(-0.2, 1.2)
plt.gca().set_ylim(-0.2, 1.2)

# Plot legend.
plt.legend([h1, h2], ['first', 'second'], loc="lower left", markerscale=2,
           scatterpoints=1, fontsize=10)
plt.show()

Link to resulting figure