关于plt.legend()中bbox_to_anchor的理解

在用plt.legend()添加图例的时候，bbox_to_anchor()这个参数有时候是有两个元素，有时候是可以有四个元素，那么到底有什么区别？

1. 两个元素

对于两个元素的bbox_to_anchor()，也就是(x,y)，这个参数是代表了lengend_box的起点，并且是有后面的loc决定 的。

首先明确，lengend_box是一个四边形，在这里为了方便理解将它的四条边成为：

左边，右边，顶边，底边

例如，设置(0.5,0.5), loc='center'，那么代表lengend_box的中心点（center）坐标是(0.5, 0.5)
设置(0.5,0.5), loc='lower center'，那么代表底边的中点坐标是(0.5,0.5)
…
如图中标注的红点就是坐标(0.5，0.5)所在位置，然后根据loc参数的不同，对应到绿色的lengend_box位置也就不同。

2. 四个元素

对于四个元素的bbox_to_anchor()，也就是(x, y, width, height)，情况就和上面两个元素的有所不同了。我们通过图来展示，会更清楚一点。

如图，红色框为bounding_box，绿色框为legend_box，在加上了(height, width)两个参数后，实际的中心(x=0.5, y=0.5)来到了红色框中，也就是图中黑色点标记处，然后再根据(height, width)分别扩展。

那个(height, width)对于绿色框又产生了什么影响呢？我们从图中的紫色点标记处来看，绿色框的起点应该是和loc参数对应。

当loc='center'时，绿色框的起点应该是在红色框的正中心，然后根据(height,width)向四周边扩散(因为时center)；
当loc='lower center'时，绿色框的起点在红色框的底边中心，然后根据(height,width)向两边以及上面扩散（因为是lower+center）；
…
同理可以类推出其他的图。

附录——以上两个图的代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib.patches as patches

locs = ['upper right', 'lower left', 'center left', 'lower center', 'center',
        'right']

x0, y0, width, height = 0.5, 0.5, 0.1, 0.4
x1, y1, width1, height1 = 0.5, 0.5, 0, 0

x = np.arange(0.1, 4, 0.1)
y = 1.0/x

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))

idx = 1
for i in range(0, 2):
    for j in range(0, 3):
        ax = fig.add_subplot(3, 2, idx)
        ax.plot(x, y, label=r'$\frac{1}{x}$')
        ax.legend(loc=locs[idx-1], bbox_to_anchor=(x0, y0, width, height),
            edgecolor='g', fontsize='large', framealpha=0.5,
            borderaxespad=0)
        ax.add_patch(
            patches.Rectangle((x0, y0), width, height, color='r',
                            fill=False, transform=ax.transAxes)
        )
        ax.text(0.6, 0.2, s="loc = '{}'".format(locs[idx-1]),
        transform=ax.transAxes)
        idx += 1

fig1 = plt.figure(figsize=(10, 10))

idx1 = 1
for i in range(0, 2):
    for j in range(0, 3):
        ax1 = fig1.add_subplot(3, 2, idx1)
        ax1.plot(x, y, label=r'$\frac{1}{x}$')
        ax1.legend(loc=locs[idx1-1], bbox_to_anchor=(x1, y1, width1, height1),
            edgecolor='g', fontsize='large', framealpha=0.5,
            borderaxespad=0)
        ax1.add_patch(
            patches.Rectangle((x1, y1), width1, height1, color='r',
                            fill=False, transform=ax1.transAxes)
        )
        ax1.text(0.6, 0.2, s="loc = '{}'".format(locs[idx1-1]),
        transform=ax1.transAxes)
        idx1 += 1

plt.show()