如何修改matplotlib代码为整个numpy数组添加单个图例标签？

当用plt.plot()绘制多维numpy数组时，函数会自动将数组的每一列作为单独曲线绘制，传入的label参数会被应用到每一条曲线上，导致图例出现重复标签（数量等于数组列数）。要实现只为整个数组添加一个图例标签，有两种常用方法：

方法一：利用绘图返回的线条对象创建图例 #

捕获plot()返回的线条对象集合，只取其中一个代表整个数组，再手动指定图例标签：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

a = np.random.rand(10,2)
b = np.random.rand(10,4)

plt.figure()
# 获取每组曲线的线条对象
lines_a = plt.plot(a, 'blue')
lines_b = plt.plot(b, 'red')
# 仅用每组的第一条曲线创建图例
plt.legend([lines_a[0], lines_b[0]], ['a', 'b'])
plt.show()

方法二：手动创建自定义图例条目 #

不依赖绘图生成的线条，直接创建图例样式条目并指定标签：

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

a = np.random.rand(10,2)
b = np.random.rand(10,4)

plt.figure()
plt.plot(a, 'blue')
plt.plot(b, 'red')
# 自定义图例线条样式
custom_legend = [
    Line2D([0], [0], color='blue', linewidth=2),
    Line2D([0], [0], color='red', linewidth=2)
]
plt.legend(custom_legend, ['a', 'b'])
plt.show()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nir