Estoy trazando el error frente al número de iteraciones para tres algoritmos diferentes. Toman un número diferente de iteraciones para calcular, por lo que las matrices son de diferente longitud. Sin embargo, quiero trazar las tres líneas en la misma trama. Actualmente, recibo este error cuando uso el siguiente código:

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot(ks, bgd_costs, 'b--', sgd_costs, 'g-.', mbgd_costs, 'r')
plt.title("Blue-- = BGD, Green-. = SGD, Red=MBGD")
plt.ylabel('Cost')
plt.xlabel('Number of updates (k)')
plt.show()

El error:

    plt.plot(ks, bgd_costs, 'b--', sgd_costs, 'g-.', mbgd_costs, 'r')
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/matplotlib-1.4.x-py2.7-macosx-10.9-intel.egg/matplotlib/pyplot.py", line 2995, in plot
    ret = ax.plot(*args, **kwargs)
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/matplotlib-1.4.x-py2.7-macosx-10.9-intel.egg/matplotlib/axes/_axes.py", line 1331, in plot
    for line in self._get_lines(*args, **kwargs):
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/matplotlib-1.4.x-py2.7-macosx-10.9-intel.egg/matplotlib/axes/_base.py", line 312, in _grab_next_args
    for seg in self._plot_args(remaining[:isplit], kwargs):
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/matplotlib-1.4.x-py2.7-macosx-10.9-intel.egg/matplotlib/axes/_base.py", line 281, in _plot_args
    x, y = self._xy_from_xy(x, y)
  File "/Library/Python/2.7/site-packages/matplotlib-1.4.x-py2.7-macosx-10.9-intel.egg/matplotlib/axes/_base.py", line 223, in _xy_from_xy
    raise ValueError("x and y must have same first dimension")
ValueError: x and y must have same first dimension

ACTUALIZAR

Gracias a la respuesta de @ ibizaman, hice esta trama: