python Matplotlib -将颜色条添加到一系列线图中

toe95027  于 2022-12-25  发布在  Python
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我有两个变量(x,y)的一系列线图,其中变量z有多个不同的值。我通常会在线图上加上这样的图例:

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax  = fig.add_subplot(111)
# suppose mydata is a list of tuples containing (xs, ys, z) 
# where xs and ys are lists of x's and y's and z is a number. 
legns = []
for(xs,ys,z) in mydata:
   pl = ax.plot(xs,ys,color = (z,0,0))
   legns.append("z = %f"%(z))
ax.legends(legns) 
plt.show()

但我有太多的图表和图例将涵盖图表。我宁愿有一个颜色条表明z值对应的颜色。我找不到任何类似的画廊和我所有的尝试没有处理颜色条失败。显然,我必须创建一个收集的绘图之前,试图添加一个颜色条。
有简单的方法吗?谢谢。
编辑(澄清):
我想做这样的事情:

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm     as cm

fig = plt.figure()
ax  = fig.add_subplot(111)
mycmap = cm.hot
# suppose mydata is a list of tuples containing (xs, ys, z) 
# where xs and ys are lists of x's and y's and z is a number between 0 and 1
plots = []
for(xs,ys,z) in mydata:
   pl = ax.plot(xs,ys,color = mycmap(z))
   plots.append(pl)
fig.colorbar(plots)
plt.show()

但根据Matplotlib参考,这是行不通的,因为一个图列表不是“可Map的”,不管这意味着什么。
我使用LineCollection创建了一个替代绘图函数:

def myplot(ax,xs,ys,zs, cmap):
    plot = lc([zip(x,y) for (x,y) in zip(xs,ys)], cmap = cmap)
    plot.set_array(array(zs))
    x0,x1 = amin(xs),amax(xs)
    y0,y1 = amin(ys),amax(ys)
    ax.add_collection(plot)
    ax.set_xlim(x0,x1)
    ax.set_ylim(y0,y1)
    return plot

xsys是x和y坐标的列表,zs是对每一行着色的不同条件的列表。虽然感觉有点像一个cludge ...我认为会有一个更简洁的方法来完成这个任务。我喜欢plt.plot()函数的灵活性。

4urapxun

4urapxun1#

(我知道这是一个老问题,但是......)彩条需要一个matplotlib.cm.ScalarMappableplt.plot产生的线不是标量可Map的,因此,为了制作一个彩条,我们需要制作一个标量可Map的。
好的,ScalarMappable的构造函数接受cmapnorm示例(norms将数据缩放到0-1的范围内,cmaps接受0-1之间的一个数字并返回一个颜色)。

import matplotlib.pyplot as plt
sm = plt.cm.ScalarMappable(cmap=my_cmap, norm=plt.normalize(min=0, max=1))
plt.colorbar(sm)

由于您的数据已经在0-1的范围内,因此可以将sm的创建简化为:

sm = plt.cm.ScalarMappable(cmap=my_cmap)

编辑:对于matplotlib v1.2或更高版本,代码变为:

import matplotlib.pyplot as plt
sm = plt.cm.ScalarMappable(cmap=my_cmap, norm=plt.normalize(vmin=0, vmax=1))
# fake up the array of the scalar mappable. Urgh...
sm._A = []
plt.colorbar(sm)

编辑:对于matplotlib v1.3或更高版本,代码变为:

import matplotlib.pyplot as plt
sm = plt.cm.ScalarMappable(cmap=my_cmap, norm=plt.Normalize(vmin=0, vmax=1))
# fake up the array of the scalar mappable. Urgh...
sm._A = []
plt.colorbar(sm)

编辑:对于matplotlib v3.1或更高版本,简化为:

import matplotlib.pyplot as plt
sm = plt.cm.ScalarMappable(cmap=my_cmap, norm=plt.Normalize(vmin=0, vmax=1))
plt.colorbar(sm)
5hcedyr0

5hcedyr02#

这里有一种方法可以在使用plt.plot()的同时完成,基本上,你可以做一个一次性的绘图,然后从那里得到颜色条。

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt

min, max = (-40, 30)
step = 10

# Setting up a colormap that's a simple transtion
mymap = mpl.colors.LinearSegmentedColormap.from_list('mycolors',['blue','red'])

# Using contourf to provide my colorbar info, then clearing the figure
Z = [[0,0],[0,0]]
levels = range(min,max+step,step)
CS3 = plt.contourf(Z, levels, cmap=mymap)
plt.clf()

# Plotting what I actually want
X=[[1,2],[1,2],[1,2],[1,2]]
Y=[[1,2],[1,3],[1,4],[1,5]]
Z=[-40,-20,0,30]
for x,y,z in zip(X,Y,Z):
    # setting rgb color based on z normalized to my range
    r = (float(z)-min)/(max-min)
    g = 0
    b = 1-r
    plt.plot(x,y,color=(r,g,b))
plt.colorbar(CS3) # using the colorbar info I got from contourf
plt.show()

这有点浪费,但是很方便,如果你做多个绘图也不是很浪费,你可以调用plt.colorbar()而不重新生成信息。

k7fdbhmy

k7fdbhmy3#

下面是一个稍微简化的例子,灵感来自BorisHooked给出的最佳答案(谢谢你的好主意!):

1.离散颜色条

离散颜色条更复杂,因为mpl.cm.get_cmap()生成的颜色Map表不是colorbar()参数所需的可Map图像,需要生成一个虚拟可Map图像,如下所示:

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

n_lines = 5
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x[:, None] + np.pi * np.linspace(0, 1, n_lines))
c = np.arange(1, n_lines + 1)

cmap = mpl.cm.get_cmap('jet', n_lines)

fig, ax = plt.subplots(dpi=100)
# Make dummie mappable
dummie_cax = ax.scatter(c, c, c=c, cmap=cmap)
# Clear axis
ax.cla()
for i, yi in enumerate(y.T):
    ax.plot(x, yi, c=cmap(i))
fig.colorbar(dummie_cax, ticks=c)
plt.show();

这将产生一个带有离散颜色条的图:

2.连续颜色条

连续颜色条较少涉及,因为mpl.cm.ScalarMappable()允许我们获得colorbar()的“图像”。

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

n_lines = 5
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x[:, None] + np.pi * np.linspace(0, 1, n_lines))
c = np.arange(1, n_lines + 1)

norm = mpl.colors.Normalize(vmin=c.min(), vmax=c.max())
cmap = mpl.cm.ScalarMappable(norm=norm, cmap=mpl.cm.jet)
cmap.set_array([])

fig, ax = plt.subplots(dpi=100)
for i, yi in enumerate(y.T):
    ax.plot(x, yi, c=cmap.to_rgba(i + 1))
fig.colorbar(cmap, ticks=c)
plt.show();

这将产生一个带有连续颜色条的图:

**[旁注]**在这个例子中,我个人不知道为什么cmap.set_array([])是必要的(否则我们会得到错误消息)。如果有人了解幕后的原理,请发表评论:)

9gm1akwq

9gm1akwq4#

由于这里的其他答案确实尝试使用虚拟图,这不是一个真正好的风格,这里是一个

离散色条

离散色条的生成方式与连续色条的生成方式相同,只是使用了不同的归一化。在这种情况下,应使用BoundaryNorm

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

n_lines = 5
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x[:, None] + np.pi * np.linspace(0, 1, n_lines))
c = np.arange(1., n_lines + 1)

cmap = plt.get_cmap("jet", len(c))
norm = matplotlib.colors.BoundaryNorm(np.arange(len(c)+1)+0.5,len(c))
sm = plt.cm.ScalarMappable(norm=norm, cmap=cmap)
sm.set_array([])  # this line may be ommitted for matplotlib >= 3.1

fig, ax = plt.subplots(dpi=100)
for i, yi in enumerate(y.T):
    ax.plot(x, yi, c=cmap(i))
fig.colorbar(sm, ticks=c)
plt.show()

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