Графики рассеяния в Pandas/Pyplot: как построить по категориям
Я пытаюсь сделать простой график рассеяния в pyplot, используя объект Pandas DataFrame, но хочу иметь эффективный способ построения двух переменных, но иметь символы, продиктованные третьим столбцом (ключом). Я пробовал различные способы, используя df.groupby, но не успешно. Ниже приведен пример df script. Это окрашивает маркеры в соответствии с "ключ1", но Id любит видеть легенду с категориями "key1". Я близко? Спасибо.
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df = pd.DataFrame(np.random.normal(10,1,30).reshape(10,3), index = pd.date_range('2010-01-01', freq = 'M', periods = 10), columns = ('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = (4,4,4,6,6,6,8,8,8,8)
fig1 = plt.figure(1)
ax1 = fig1.add_subplot(111)
ax1.scatter(df['one'], df['two'], marker = 'o', c = df['key1'], alpha = 0.8)
plt.show()
Ответы
Ответ 1
Вы можете использовать scatter
для этого, но для этого нужно иметь числовые значения для key1
, и вы не увидите легенды, как вы заметили.
Лучше просто использовать plot
для таких дискретных категорий. Например:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd
np.random.seed(1974)
# Generate Data
num = 20
x, y = np.random.random((2, num))
labels = np.random.choice(['a', 'b', 'c'], num)
df = pd.DataFrame(dict(x=x, y=y, label=labels))
groups = df.groupby('label')
# Plot
fig, ax = plt.subplots()
ax.margins(0.05) # Optional, just adds 5% padding to the autoscaling
for name, group in groups:
ax.plot(group.x, group.y, marker='o', linestyle='', ms=12, label=name)
ax.legend()
plt.show()
![enter image description here]()
Если вы хотите, чтобы все выглядело как стиль по умолчанию pandas
, просто обновите rcParams
таблицей стилей pandas и используйте его генератор цветов. (Я также немного подправляю легенду):
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd
np.random.seed(1974)
# Generate Data
num = 20
x, y = np.random.random((2, num))
labels = np.random.choice(['a', 'b', 'c'], num)
df = pd.DataFrame(dict(x=x, y=y, label=labels))
groups = df.groupby('label')
# Plot
plt.rcParams.update(pd.tools.plotting.mpl_stylesheet)
colors = pd.tools.plotting._get_standard_colors(len(groups), color_type='random')
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_color_cycle(colors)
ax.margins(0.05)
for name, group in groups:
ax.plot(group.x, group.y, marker='o', linestyle='', ms=12, label=name)
ax.legend(numpoints=1, loc='upper left')
plt.show()
![enter image description here]()
Ответ 2
Это просто сделать с Seaborn (pip install seaborn
) в качестве вкладыша
sns.pairplot(x_vars=["one"], y_vars=["two"], data=df, hue="key1", size=5)
:
import seaborn as sns
import pandas as pd
import numpy as np
np.random.seed(1974)
df = pd.DataFrame(
np.random.normal(10, 1, 30).reshape(10, 3),
index=pd.date_range('2010-01-01', freq='M', periods=10),
columns=('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = (4, 4, 4, 6, 6, 6, 8, 8, 8, 8)
sns.pairplot(x_vars=["one"], y_vars=["two"], data=df, hue="key1", size=5)
![enter image description here]()
Вот данные для справки:
![enter image description here]()
Поскольку в ваших данных есть три переменных столбца, вы можете построить все попарные измерения с помощью:
sns.pairplot(vars=["one","two","three"], data=df, hue="key1", size=5)
![enter image description here]()
https://rasbt.github.io/mlxtend/user_guide/plotting/category_scatter/ - еще один вариант.
Ответ 3
С plt.scatter
я могу только подумать об одном: использовать прокси-исполнителя:
df = pd.DataFrame(np.random.normal(10,1,30).reshape(10,3), index = pd.date_range('2010-01-01', freq = 'M', periods = 10), columns = ('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = (4,4,4,6,6,6,8,8,8,8)
fig1 = plt.figure(1)
ax1 = fig1.add_subplot(111)
x=ax1.scatter(df['one'], df['two'], marker = 'o', c = df['key1'], alpha = 0.8)
ccm=x.get_cmap()
circles=[Line2D(range(1), range(1), color='w', marker='o', markersize=10, markerfacecolor=item) for item in ccm((array([4,6,8])-4.0)/4)]
leg = plt.legend(circles, ['4','6','8'], loc = "center left", bbox_to_anchor = (1, 0.5), numpoints = 1)
И результат:
![enter image description here]()
Ответ 4
Вы можете использовать df.plot.scatter и передать массив аргументу c =, определяющему цвет каждой точки:
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df = pd.DataFrame(np.random.normal(10,1,30).reshape(10,3), index = pd.date_range('2010-01-01', freq = 'M', periods = 10), columns = ('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = (4,4,4,6,6,6,8,8,8,8)
colors = np.where(df["key1"]==4,'r','-')
colors[df["key1"]==6] = 'g'
colors[df["key1"]==8] = 'b'
print(colors)
df.plot.scatter(x="one",y="two",c=colors)
plt.show()
![enter image description here]()
Ответ 5
Вы также можете попробовать Altair или ggpot, которые ориентированы на декларативную визуализацию.
import numpy as np
import pandas as pd
np.random.seed(1974)
# Generate Data
num = 20
x, y = np.random.random((2, num))
labels = np.random.choice(['a', 'b', 'c'], num)
df = pd.DataFrame(dict(x=x, y=y, label=labels))
Код Altair
from altair import Chart
c = Chart(df)
c.mark_circle().encode(x='x', y='y', color='label')
![введите описание изображения здесь]()
код ggplot
from ggplot import *
ggplot(aes(x='x', y='y', color='label'), data=df) +\
geom_point(size=50) +\
theme_bw()
![введите описание изображения здесь]()
Ответ 6
Это довольно хаки, но вы можете использовать one1
как Float64Index
, чтобы сделать все за один раз:
df.set_index('one').sort_index().groupby('key1')['two'].plot(style='--o', legend=True)
![введите описание изображения здесь]()
Обратите внимание, что с 0.20.3 сортировка индекса необходима, а легенда немного неудобно.
Ответ 7
Начиная с matplotlib 3.1 вы можете использовать .legend_elements()
. Пример показан в Автоматическом создании легенды. Преимущество заключается в том, что можно использовать один разрозненный вызов.
В этом случае:
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df = pd.DataFrame(np.random.normal(10,1,30).reshape(10,3),
index = pd.date_range('2010-01-01', freq = 'M', periods = 10),
columns = ('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = (4,4,4,6,6,6,8,8,8,8)
fig, ax = plt.subplots()
sc = ax.scatter(df['one'], df['two'], marker = 'o', c = df['key1'], alpha = 0.8)
ax.legend(*sc.legend_elements())
plt.show()
![enter image description here]()
Если бы ключи не были указаны в виде цифр, это выглядело бы как
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df = pd.DataFrame(np.random.normal(10,1,30).reshape(10,3),
index = pd.date_range('2010-01-01', freq = 'M', periods = 10),
columns = ('one', 'two', 'three'))
df['key1'] = list("AAABBBCCCC")
labels, index = np.unique(df["key1"], return_inverse=True)
fig, ax = plt.subplots()
sc = ax.scatter(df['one'], df['two'], marker = 'o', c = index, alpha = 0.8)
ax.legend(sc.legend_elements()[0], labels)
plt.show()
![enter image description here]()