Hinzufügen einer beliebigen Zeile zu einem Matplotlib-Plot in ipython notebook

Ich bin ziemlich neu in Python / Matplotlib und benutze es über das Ipython-Notizbuch. Ich versuche, einem vorhandenen Diagramm einige Anmerkungslinien hinzuzufügen, und kann nicht herausfinden, wie die Linien in einem Diagramm gerendert werden. Also zum Beispiel, wenn ich Folgendes zeichne:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")

Ich erhalte die folgende Grafik:

Wie würde ich also eine vertikale Linie von (70.100) bis (70.250) hinzufügen? Was ist mit einer diagonalen Linie von (70.100) bis (90.200)?

Ich habe ein paar Dinge ausprobiert, die Line2D()meinerseits nur zu Verwirrung geführt haben. In Rwürde ich einfach die Funktion segmente () verwenden, die Liniensegmente hinzufügen würde. Gibt es ein Äquivalent in matplotlib?

Sie können die gewünschten Linien direkt zeichnen, indem Sie dem plotBefehl die entsprechenden Daten (Grenzen der Segmente) zuführen :

plot([x1, x2], [y1, y2], color='k', linestyle='-', linewidth=2)

(Natürlich können Sie die Farbe, die Linienbreite, den Linienstil usw. auswählen.)

Aus Ihrem Beispiel:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.plot([70, 70], [100, 250], 'k-', lw=2)

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.plot([70, 90], [90, 200], 'k-')

plt.show()

Für die Neuankömmlinge ist es noch nicht zu spät .

plt.axvline(x, color='r')

Mit ymin und ymax wird auch der Bereich von y angenommen.

Verwenden von vlines:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")
vlines(70,100,250)

Die grundlegenden Anrufsignaturen sind:

vlines(x, ymin, ymax)
hlines(y, xmin, xmax)

Matplolib erlaubt jetzt "Anmerkungszeilen", wie das OP gesucht hat. Die annotate()Funktion ermöglicht verschiedene Arten von Verbindungspfaden, und ein kopfloser und schwanzloser Pfeil, dh eine einfache Linie, ist eine davon.

ax.annotate("",
            xy=(0.2, 0.2), xycoords='data',
            xytext=(0.8, 0.8), textcoords='data',
            arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                      connectionstyle="arc3, rad=0"),
            )

In der Dokumentation heißt es, dass Sie nur einen Pfeil mit einer leeren Zeichenfolge als erstes Argument zeichnen können.

Aus dem Beispiel des OP:

%matplotlib notebook
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.annotate("",
              xy=(70, 90), xycoords='data',
              xytext=(90, 200), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

plt.show()

Genau wie beim Ansatz in der Antwort von gcalmettes können Sie die Farbe, die Linienbreite, den Linienstil usw. auswählen.

Hier ist eine Änderung an einem Teil des Codes, durch die eine der beiden Beispielzeilen rot, breiter und nicht 100% undurchsichtig wird.

# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              edgecolor = "red",
                              linewidth=5,
                              alpha=0.65,
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

Sie können der Verbindungslinie auch eine Kurve hinzufügen, indem Sie die connectionstyle.

Anstatt zu missbrauchen plotoder annotate, was für viele Zeilen ineffizient sein wird, können Sie Folgendes verwenden matplotlib.collections.LineCollection:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import LineCollection

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")

# Takes list of lines, where each line is a sequence of coordinates
l1 = [(70, 100), (70, 250)]
l2 = [(70, 90), (90, 200)]
lc = LineCollection([l1, l2], color=["k","blue"], lw=2)

plt.gca().add_collection(lc)

plt.show()

Es wird eine Liste von Zeilen erstellt [l1, l2, ...], wobei jede Zeile eine Folge von N Koordinaten ist ( N kann mehr als zwei sein).

Die Standardformatierungsschlüsselwörter sind verfügbar und akzeptieren entweder einen einzelnen Wert. In diesem Fall gilt der Wert für jede Zeile oder eine Folge von M. values In diesem Fall ist der Wert für die i- te Zeile values[i % M].