scipy 如何创建密度图

332nm8kg  于 2023-05-29  发布在  其他
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在R中,我可以通过执行以下操作创建所需的输出:

data = c(rep(1.5, 7), rep(2.5, 2), rep(3.5, 8),
         rep(4.5, 3), rep(5.5, 1), rep(6.5, 8))
plot(density(data, bw=0.5))

在python(使用matplotlib)中,我得到的最接近的是一个简单的直方图:

import matplotlib.pyplot as plt
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
plt.hist(data, bins=6)
plt.show()

我还尝试了the normed=True parameter,但除了尝试将高斯拟合到直方图之外,没有得到任何结果。
我最近的尝试是围绕scipy.statsgaussian_kde,遵循网络上的示例,但到目前为止还没有成功。

i86rm4rw

i86rm4rw1#

5年后,当我谷歌“如何使用Python创建内核密度图”时,这个线程仍然显示在顶部!
今天,一个更简单的方法是使用seaborn,这个包提供了许多方便的绘图功能和良好的样式管理。

import numpy as np
import seaborn as sns
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
sns.set_style('whitegrid')
sns.kdeplot(np.array(data), bw=0.5)

jk9hmnmh

jk9hmnmh2#

Sven已经展示了如何使用Scipy中的gaussian_kde类,但是您会注意到它看起来并不像您用R生成的类。这是因为gaussian_kde尝试自动推断带宽。您可以通过更改gaussian_kde类的函数covariance_factor来使用带宽。首先,这是您在不更改该函数的情况下得到的结果:

但是,如果我使用以下代码:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy.stats import gaussian_kde
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
density = gaussian_kde(data)
xs = np.linspace(0,8,200)
density.covariance_factor = lambda : .25
density._compute_covariance()
plt.plot(xs,density(xs))
plt.show()

我明白

这和你从R中得到的非常接近。我做了什么?gaussian_kde使用可变函数covariance_factor来计算其带宽。在更改函数之前,covariance_factor为此数据返回的值约为0.5。降低此值会降低带宽。我必须在更改该函数后调用_compute_covariance,以便正确计算所有因子。它与R中的bw参数并不完全对应,但希望它能帮助你找到正确的方向。

eivnm1vs

eivnm1vs3#

选项一:

使用pandas数据框绘图(构建在matplotlib之上):

import pandas as pd
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
pd.DataFrame(data).plot(kind='density') # or pd.Series()

选项二:

使用seaborn中的distplot

import seaborn as sns
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
sns.distplot(data, hist=False)

zysjyyx4

zysjyyx44#

也许可以试试这样的东西:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy
from scipy import stats
data = [1.5]*7 + [2.5]*2 + [3.5]*8 + [4.5]*3 + [5.5]*1 + [6.5]*8
density = stats.kde.gaussian_kde(data)
x = numpy.arange(0., 8, .1)
plt.plot(x, density(x))
plt.show()

您可以轻松地用不同的内核密度估计值替换gaussian_kde()

23c0lvtd

23c0lvtd5#

也可以使用matplotlib创建密度图:函数plt.hist(data)返回密度图所需的y和x值(参见文档https://matplotlib.org/3.1.1/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.hist.html)。因此,以下代码使用matplotlib库创建密度图:

import matplotlib.pyplot as plt
dat=[-1,2,1,4,-5,3,6,1,2,1,2,5,6,5,6,2,2,2]
a=plt.hist(dat,density=True)
plt.close()
plt.figure()
plt.plot(a[1][1:],a[0])

此代码返回以下密度图

eyh26e7m

eyh26e7m6#

您可以执行以下操作:

s = np.random.normal(2, 3, 1000)
import matplotlib.pyplot as plt
count, bins, ignored = plt.hist(s, 30, density=True)
plt.plot(bins, 1/(3 * np.sqrt(2 * np.pi)) * np.exp( - (bins - 2)**2 / (2 * 3**2) ), 
linewidth=2, color='r')
plt.show()

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