Перечислите значения перечисления в кадре данных, используя сегментированную полосу pyplot

Question

У меня есть Серия (отметка времени, значение перечисления), описывающая, когда система находилась в данном состоянии; состояние описывается перечислением.

Time | State
--------------
  0  |   A
  3  |   B
  4  |   A
  7  |   C
  9  |   D

Я бы хотел визуализировать изменения состояния на гистограмме, заполняя каждое состояние вперед до следующей отметки времени и используя разные цвета для каждого значения перечисления:

|
|__________________________________________
|     A     | B |     A     |   C   |  D  |
|___________|___|___________|_______|_____|
|
---------------------------------------------
0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   

Какой совет? Я посмотрел на Line Collection s и горизонтальные столбцы, но коллекции линий кажутся неуклюжими, а hbar, кажется, для скалярных значений. Я надеюсь найти элегантное идиоматическое решение.

Answer 1

Я придумал решение, которое использует LineCollection. Моя неудовлетворенность этим заключается в том, что элементы LineCollection кажутся не зависящими от масштаба (они имеют одинаковую ширину независимо от масштаба по оси Y), что затрудняет манипулирование. Из-за этого недостатка, я думаю, я предпочитаю барное решение.

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as mcolors
import matplotlib.patches as mpatches
import pandas as pd

df = pd.DataFrame(zip([0, 3, 4, 7, 9, 12], ['A', 'B', 'A', 'C', 'D', 'A']), 
                  columns=['Time', 'State'])

df['Duration'] = df['Time'].shift(-1) - df['Time']

# Showing how we can use HTML color names
state_to_color_map = {
    'A': 'LightBlue',
    'B': 'gray',
    'C': 'LightPink',
    'D': 'MediumSeaGreen'
}
fig = plt.figure(figsize=(8, 4))
ax = fig.gca()

plot_height = 0  # Can loop this to plot multiple bars

for state, state_color in state_to_color_map.iteritems():
  segments = [[(start, plot_height), (start + duration, plot_height)] for 
              (start, duration) in 
              df[df['State'] == state][['Time', 'Duration']].values]
  plot_segments = mpl.collections.LineCollection(
      segments=segments,
      # In matplotlib 2.2.2, this code is `mcolors.to_rgba(...)`
      # Use this code for matplotlib 1.5.3.
      colors=[mcolors.colorConverter.to_rgba(state_color)] * len(segments),
      linewidths=50)
  ax.add_collection(plot_segments)

ax.set_ylim(-1, 1)
ax.set_xlim(0, 12)

# Legend
patches = []
for state, color in sorted(state_to_color_map.iteritems()):
  patches.append(mpatches.Patch(color=color, label=state))
ax.legend(handles=patches, bbox_to_anchor=(1.10, 0.5), loc='center', 
          borderaxespad=0.)

Answer 2

Вы можете создавать гистограммы с указанием левой начальной точки и ширины:

color = {'A': 'red', 'B': 'green', 'C': 'blue', 'D': 'yellow'}
for s, t, c in list(zip(df.State, df.Time.shift(-1) - df.Time, df.Time))[: -1]:
    bar(left=c, height=0.8, width=t, bottom=0, color=color[s], orientation="horizontal", label=s)
    print(c, t)
legend();

Вы также можете позвонить

get_yaxis().set_visible(False)

используйте лучшие цвета и сделайте эту фигуру менее уродливой (трудно сделать ее более некрасивой).