如何调整Matplotlib中plt.fill图例的线条宽度以匹配plt.plot

问题说明 #

使用plt.fill_between绘制两条曲线间的填充区域时，默认生成的图例线宽和plt.plot绘制的曲线图例线宽差异较大，直接设置linewidth参数只会影响plot的图例，无法调整填充区域的图例线宽。

解决方案 #

可以通过获取图例中的填充补丁（Patch）对象，手动调整其线条宽度，使其与plot曲线的图例线宽匹配。以下是修改后的完整代码：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

a_seq = [0.,0.5, 1.5 ,2.,  2.5, 3.,  3.5, 4.,  4.,  4. ]
l1 = [0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 4.0, 4.0]
l2 = [0.0, 0.2, 1.1, 1.2, 1.2, 2.1, 3.2, 4.0, 4.0, 4.0]

# 绘制plot曲线并指定label
plt.plot(np.arange(0,len(a_seq)), a_seq, label='line3')
# 绘制填充区域并指定label
plt.fill_between(np.arange(0,len(l1)), l2, l1, alpha=0.5, label='line4')

# 获取图例对象
leg = plt.legend()

# 遍历图例手柄，调整填充补丁的线宽
for handle in leg.legendHandles:
    if isinstance(handle, plt.matplotlib.patches.Patch):
        handle.set_linewidth(1.5)  # 线宽值可根据plot图例的默认宽度调整

plt.show()

原理说明 #

1. 给plot和fill_between都添加label参数，让matplotlib自动匹配图例项，避免手动传入图例名称的繁琐操作。
2. 获取图例对象后，遍历其中的图例手柄（handles），判断目标对象是否为Patch类型（填充区域的图例以Patch形式存在）。
3. 调用set_linewidth()方法设置Patch的线条宽度，使其与plot曲线的图例线宽保持一致（plot默认线宽约为1.5，可根据需求自行调整数值）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Felix Sorgenfrei