Pandas df.plot 子图上有多个图例？

Posted 2023-03-11

【中文标题】Pandas df.plot 子图上有多个图例？

【英文标题】：Multiple Legends on Pandas df.plot subplots?

【发布时间】：2016-10-04 02:07:49

【问题描述】：

我之前曾问过一个问题，关于如何在不同的子图上绘制 pandas 数据框中的不同列：Plot multiple lines on subplots with pandas df.plot，得到了很好的答案。现在我试图最大限度地利用情节上的空间，而传说被证明是一个问题。我想做的是把 3 或 4 个系列放在一个传奇上，其余的放在另一个上，这样我就可以把每个系列放在一个角落里，这样它们就可以很好地适应了。

我已尝试使用针对 matplotlib 描述的方法，如下所示：

from matplotlib.pyplot import *

p1, = plot([1,2,3], label="test1")
p2, = plot([3,2,1], label="test2")

l1 = legend([p1], ["Label 1"], loc=1)
l2 = legend([p2], ["Label 2"], loc=4) # this removes l1 from the axes.
gca().add_artist(l1) # add l1 as a separate artist to the axes

show()

但是，我遇到的问题要么来自使用 pandas df.plot，要么来自尝试在子图上实现。这是我尝试过的：

f, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols = 2)

p1 = dfcomb.iloc[:,:3].plot(ax=ax1, figsize=(14,5))
p2 = dfcomb.iloc[:,3:6].plot(ax=ax1, figsize=(14,5))
l1 = ax1.legend([p1], ["Label 1"], loc=1)
l2 = ax1.legend([p2], ["Label 2"], loc=4) # this removes l1 from the axes.
gca().add_artist(l1) # add l1 as a separate artist to the axes

这是我得到的：

---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-108-d3206d8ce17d> in <module>()
     15 l1 = ax1.legend([p1], ["Label 1"], loc=1)
     16 l2 = ax1.legend([p2], ["Label 2"], loc=4) # this removes l1 from the axes.
---> 17 gca().add_artist(l1)
     18 
     19 ax1.set_xlabel('Suction (cm)')

C:\Anaconda\lib\site-packages\matplotlib\axes\_base.pyc in add_artist(self, a)
   1646         Returns the artist.
   1647         """
-> 1648         a.axes = self
   1649         self.artists.append(a)
   1650         self._set_artist_props(a)

C:\Anaconda\lib\site-packages\matplotlib\artist.pyc in axes(self, new_axes)
    235         if (new_axes is not None and
    236                 (self._axes is not None and new_axes != self._axes)):
--> 237             raise ValueError("Can not reset the axes.  You are "
    238                              "probably trying to re-use an artist "
    239                              "in more than one Axes which is not "

ValueError: Can not reset the axes.  You are probably trying to re-use an artist in more than one Axes which is not supported

有人有解决办法吗？

【参考方案1】：

您被对gca() 的性质的错误假设所困扰。我也很惊讶，这就是为什么我决定添加一个答案（否则我们主要是在谈论一个错字级别的问题）。另外，我注意到这个问题与熊猫无关。

这是一个在没有 pandas 的情况下重现您的问题的最小示例：

import matplotlib.pyplot as plt

f, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols = 2)
p1, = ax1.plot([1,2,3], label="test1")
p2, = ax1.plot([3,2,1], label="test2")

l1 = ax1.legend([p1], ["Label 1"], loc=1)
l2 = ax1.legend([p2], ["Label 2"], loc=4) # this removes l1 from the axes.
plt.gca().add_artist(l1)

那么问题是什么？仔细看看错误信息：

ValueError：无法重置轴。您可能正试图在不支持的多个轴中重复使用艺术家

（强调我的）。看：

>>> ax1
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x7fd83abf7e10>
>>> ax2
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x7fd83a992850>
>>> plt.gca()
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x7fd83a992850>

问题在于，即使您正在处理ax1，“图形当前轴”又名gca() 指向ax2，Axes 是最新创建的。

解决方案现在很简单：使用重绘调用显式（记住，显式优于隐式）：

import matplotlib.pyplot as plt

f, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols = 2)
p1, = ax1.plot([1,2,3], label="test1")
p2, = ax1.plot([3,2,1], label="test2")

l1 = ax1.legend([p1], ["Label 1"], loc=1)
l2 = ax1.legend([p2], ["Label 2"], loc=4) # this removes l1 from the axes.
ax1.add_artist(l1) # <-- just change here, refer to ax1 explicitly

它还活着！

---

如果你真的想使用df.plot（一个方便的函数）而不是控制你自己创建的情节，你必须做更多的工作。不幸的是，df.plot 返回它所绘制的 Axes 对象（而不是绘图中包含的线对象列表），因此我们需要查看 Axes 的子对象才能找到绘图。上面使用数据框的例子：

import pandas as pd
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt 

# example input
df1 = pd.DataFrame('test1': [1,2,3])
df2 = pd.DataFrame('test2': [3,2,1])

f, (ax1, ax2) = plt.subplots(ncols = 2)
# disable automatic legends in order two have two separate legends
df1.plot(ax=ax1, legend=False)
df2.plot(ax=ax1, legend=False)

# ugly hack to grab the children of the created Axes 
p1,p2 = [child for child in ax1.get_children()
         if isinstance(child, matplotlib.lines.Line2D)]

# untangling the plots will be harder the more plots there are in the Axes
l1 = ax1.legend([p1], df1.columns, loc=1) 
l2 = ax1.legend([p2], df2.columns, loc=4) # this removes l1 from the axes. 
ax1.add_artist(l1) # <-- just change here, refer to ax1 explicitly

【讨论】：

这很有道理，我倾向于同意你关于明确的观点。如果 matplotlib 示例也很明确，那就太好了。回复：直接使用 matplotlib - 我发现 pandas 在绘制大量系列的工作流程方面非常好，诸如此类。谢谢！

@AndrasDeak ：我用 p1, = df1.plot(ax=ax1) p2, = df2.plot(ax=ax1) 试过你的代码。但我收到此错误：TypeError: 'AxesSubplot' object is not iterable。然后，如果我删除逗号，我会得到 UserWarning: Legend does not support 实例。可以使用代理艺术家代替。你能帮我解决这个问题吗？

@Laura 请查看我的更新，如果仍有问题，请告诉我。

@AndrasDeak 非常感谢！

我正在处理具有多个轴对象的图形。我使用plt.legend() 而不是明确指定我将图例添加到哪个轴（即legend1=ax1.legend(*args, **kwargs) 后跟`ax1.add_artist(legend1)，现在它可以正常工作了。谢谢。