Matplotlib Xticks未与直方图对齐
问题内容:
我正在使用matplotlib生成一些直方图,并且在弄清楚如何获取直方图的xticks以使其与条形对齐方面遇到一些麻烦。
这是我用来生成直方图的代码示例:
from matplotlib import pyplot as py
py.hist(histogram_data, 49, alpha=0.75)
py.title(column_name)
py.xticks(range(49))
py.show()
我知道histogram_data
数组中的所有值都在中[0,1,...,48]
。假设我数学正确,则意味着有49个唯一值。我想显示每个值的直方图。这是生成的图片。
如何设置图形,使所有xtick对准每个条形的左,中或右?
问题答案:
简短答案: 请plt.hist(data, bins=range(50))
改用获取左对齐的垃圾箱,plt.hist(data, bins=np.arange(50)-0.5)
获取中心对齐的垃圾箱等。
另外,如果性能很重要,则由于您需要计数唯一的整数,因此np.bincount
我将在后面显示一些更有效的方法()。
问题陈述
作为您所看到的独立示例,请考虑以下内容:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# Generate a random array of integers between 0-9
# data.min() will be 0 and data.max() will be 9 (not 10)
data = np.random.randint(0, 10, 1000)
plt.hist(data, bins=10)
plt.xticks(range(10))
plt.show()
您已经注意到,垃圾箱没有以整数间隔对齐。这基本上是因为您要求 在 0到9 之间的 10个bin ,与要求10个唯一值的bin不太一样。
您想要的箱数与唯一值的数目不完全相同。在这种情况下,您实际应该做的是手动指定纸槽边缘。
为了解释正在发生的事情,让我们跳过matplotlib.pyplot.hist
而仅使用底层numpy.histogram
函数。
例如,假设您有值[0, 1, 2, 3]
。您的第一个本能是:
In [1]: import numpy as np
In [2]: np.histogram([0, 1, 2, 3], bins=4)
Out[2]: (array([1, 1, 1, 1]), array([ 0. , 0.75, 1.5 , 2.25, 3. ]))
返回的第一个数组是计数,第二个是bin边(换句话说,条形边在您的绘图中)。
注意,我们得到了期望的计数,但是因为我们要求在数据的最小值和最大值之间有4个bin,所以bin的边缘不在整数值上。
接下来,您可以尝试:
In [3]: np.histogram([0, 1, 2, 3], bins=3)
Out[3]: (array([1, 1, 2]), array([ 0., 1., 2., 3.]))
请注意,bin边缘(第二个数组)是您所期望的,但计数不是。这是因为最后一个垃圾箱的行为不同于其他垃圾箱,如文档中所述numpy.histogram
:
Notes
-----
All but the last (righthand-most) bin is half-open. In other words, if
`bins` is::
[1, 2, 3, 4]
then the first bin is ``[1, 2)`` (including 1, but excluding 2) and the
second ``[2, 3)``. The last bin, however, is ``[3, 4]``, which *includes*
4.
因此,您实际应该做的是准确指定所需的bin边缘,并在最后一个数据点之外添加一个或将bin边缘移至0.5
间隔。例如:
In [4]: np.histogram([0, 1, 2, 3], bins=range(5))
Out[4]: (array([1, 1, 1, 1]), array([0, 1, 2, 3, 4]))
箱对齐
现在,将其应用于第一个示例,看看它是什么样的:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# Generate a random array of integers between 0-9
# data.min() will be 0 and data.max() will be 9 (not 10)
data = np.random.randint(0, 10, 1000)
plt.hist(data, bins=range(11)) # <- The only difference
plt.xticks(range(10))
plt.show()
好的,太好了!但是,我们现在实际上具有左对齐的垃圾箱。如果我们希望使居中对齐的垃圾箱更好地反映这些是唯一值的事实,该怎么办?
快速的方法是仅移动垃圾箱边缘:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# Generate a random array of integers between 0-9
# data.min() will be 0 and data.max() will be 9 (not 10)
data = np.random.randint(0, 10, 1000)
bins = np.arange(11) - 0.5
plt.hist(data, bins)
plt.xticks(range(10))
plt.xlim([-1, 10])
plt.show()
同样,对于右对齐的垃圾箱,只需移动即可-1
。
另一种方法
对于唯一整数值的特殊情况,我们可以采用另一种更有效的方法。
如果要处理以0开头的唯一整数,最好使用而numpy.bincount
不是numpy.hist
。
例如:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
data = np.random.randint(0, 10, 1000)
counts = np.bincount(data)
# Switching to the OO-interface. You can do all of this with "plt" as well.
fig, ax = plt.subplots()
ax.bar(range(10), counts, width=1, align='center')
ax.set(xticks=range(10), xlim=[-1, 10])
plt.show()
这种方法有两个很大的优点。一是速度。
numpy.histogram
(因此plt.hist
)基本上通过numpy.digitize
然后运行数据numpy.bincount
。因为您要处理唯一的整数值,所以无需执行此numpy.digitize
步骤。
但是,更大的优势是对显示的更多控制。如果您希望使用更薄的矩形,请使用较小的宽度:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
data = np.random.randint(0, 10, 1000)
counts = np.bincount(data)
# Switching to the OO-interface. You can do all of this with "plt" as well.
fig, ax = plt.subplots()
ax.bar(range(10), counts, width=0.8, align='center')
ax.set(xticks=range(10), xlim=[-1, 10])
plt.show()