Matplotlib子图多元素图例与绘图重叠，如何设置避免重叠？

创建Matplotlib子图时，若图例包含大量元素，常会出现与绘图区域重叠的问题。以下是几种实用的设置选项来解决该问题：

问题复现代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
 
x = np.linspace(0, 10, 100)
fig, ax = plt.subplots(nrows=2,ncols=1)

for i,axe in enumerate(ax):
    for j in range(10): 
        ax[i].plot(x, np.sin(x)+0.1*j, label="sin(x)")
    ax[i].legend(bbox_to_anchor=(0., 1.02, 1., .102), loc=7,ncol=4, mode="expand", borderaxespad=0.,fontsize = 10)
plt.tight_layout()
plt.show()

图例重叠效果：

可用解决设置选项 #

1. 调整bbox_to_anchor参数并手动预留子图空间 #

你当前使用的bbox_to_anchor=(0., 1.02, 1., .102)垂直偏移量不足，可增大偏移值，同时用subplots_adjust调整子图顶部间距：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
 
x = np.linspace(0, 10, 100)
fig, ax = plt.subplots(nrows=2,ncols=1)

for i,axe in enumerate(ax):
    for j in range(10): 
        ax[i].plot(x, np.sin(x)+0.1*j, label="sin(x)")
    # 增大垂直偏移量，让图例远离子图顶部
    ax[i].legend(bbox_to_anchor=(0., 1.1, 1., .102), loc=7,ncol=4, mode="expand", borderaxespad=0.,fontsize = 10)
# 手动调整子图顶部区域，给图例留出空间
plt.subplots_adjust(top=0.85)
plt.show()

2. 将图例放在绘图区域外部 #

通过loc和bbox_to_anchor组合，把图例移到子图右侧、左侧或底部外部，完全避开绘图区域：

# 示例：将图例放在子图右侧外部
ax[i].legend(loc="upper left", bbox_to_anchor=(1,1), ncol=1, fontsize=10)

3. 使用constrained_layout自动布局 #

替代tight_layout，constrained_layout会智能调整子图和图例的位置，自动为图例预留空间：

# 创建子图时启用constrained_layout
fig, ax = plt.subplots(nrows=2,ncols=1, constrained_layout=True)

for i,axe in enumerate(ax):
    for j in range(10): 
        ax[i].plot(x, np.sin(x)+0.1*j, label="sin(x)")
    ax[i].legend(bbox_to_anchor=(0., 1.02, 1., .102), loc=7,ncol=4, mode="expand", borderaxespad=0.,fontsize = 10)
plt.show()

4. 优化图例自身布局 #

通过减小字体大小、增加列数让图例更紧凑，减少空间占用：

ax[i].legend(bbox_to_anchor=(0., 1.02, 1., .102), loc=7,ncol=5, mode="expand", borderaxespad=0.,fontsize=8)

5. 保存图片时确保图例完整（若需导出） #

如果要保存图片，可将图例加入bbox_extra_artists，避免图例被裁剪：

# 先获取图例对象
legend = ax[i].legend(...)
# 保存时指定参数
fig.savefig("plot.png", bbox_extra_artists=[legend], bbox_inches='tight')

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Th3Fi3nD