Python matplotlib绘图实现删除重复冗余图例的操作

问题描述：

在个人项目开发过程中，经常需要循环绘制数据。例如，假设有100个样本，每个样本包含两个坐标点（A和B）。我们需要为这两个点标记不同的颜色，并绘制两点之间的连线。

在此场景下，图例仅需展示3项：A点、B点以及AB连线。由于所有样本中的A点颜色一致，B点颜色一致，连线样式也相同，因此不需要生成300个图例，而是希望合并为统一的3个图例。

然而，如果在绘图完成后直接调用plt.legend()，系统会生成全部300个图例，这显然不符合预期需求。

探索过程：

针对上述问题，寻求解决方案。

一种较为直接的方法是：仅在绘制第一个或最后一个样本时指定label参数，其余样本不指定label。这样生成的图例中，未指定label的项不会显示，从而避免冗余。

但我希望寻找更优雅的方法。经过百度多次尝试，使用各种关键词搜索，均未找到理想答案。

随后转向Google搜索，尝试将关键词替换为英文（以往认为阅读英文博客效率较低，更倾向母语阅读，但此次经历可能改变这一观点。相比花费大量时间筛选百度的无关结果，直接搜索英文往往更高效）。使用的关键词为“python omit redundant legend”，第一条搜索结果即提供了所需方案，令人惊喜。出于方便日后查找及帮助遇到相同问题者的目的，特此记录。虽然技术含量不高，但具有实用价值。

解决方案：

from collections import OrderedDict
import matplotlib.pyplot as plt
 
handles, labels = plt.gca().get_legend_handles_labels()
by_label = OrderedDict(zip(labels, handles))
plt.legend(by_label.values(), by_label.keys())

原理说明：

matplotlib的legend函数接收两个参数：handles（图句柄列表）和labels（标签列表）。

引入OrderedDict（有序字典）的目的是去除冗余图例。由于字典的键（key）不能重复，重复的键值对只保留一个，从而实现去重。

代码第一行的作用是迭代获取当前plt中存储的所有handles和labels，并将其分别赋值给handles变量和labels变量。此前在画布上绘制的每一步操作，其句柄和标签均保存在plt中。

因此，上述代码的核心作用是：仅保留plt中存在的所有非同名图例标签，自动过滤掉重复的图例名称。

补充知识：Python/matplotlib中清空绘图的相关操作

clf() # 清空图形窗口

cla() # 清空坐标轴

close() # 关闭窗口

以上为个人经验分享，希望能提供参考。欢迎大家支持本站。如有错误或考虑不周之处，敬请指正。