Python / Matplotlib - есть ли способ сделать прерывистую ось?

Question

Я пытаюсь создать график, используя pyplot с прерывистой осью X.Обычный способ рисования таков, что ось будет иметь что-то вроде этого:

(значения) ---- // ---- (более поздние значения)

где // указываетчто вы пропускаете все между (значениями) и (более поздними значениями).

Я не смог найти никаких примеров этого, поэтому мне интересно, возможно ли это вообще.Я знаю, что вы можете объединять данные по разрыву, например, для финансовых данных, но я хотел бы сделать скачок по оси более явным.В данный момент я просто использую вспомогательные сюжеты, но мне бы очень хотелось, чтобы все в итоге оказалось на одном графике.

Answer 1

Ответ Павла - прекрасный способ сделать это.

Однако, если вы не хотите создавать пользовательское преобразование, вы можете просто использовать два вспомогательных участка для создания одного и того же эффекта.

Вместо того, чтобы собрать пример с нуля, есть отличный пример того, что написано Полом Ивановым в примерах matplotlib (Это только в текущем git tip, поскольку оно было зафиксировано всего несколько месяцев назад Это еще не на веб-странице.)

Это просто простая модификация этого примера, имеющая прерывистую ось X вместо оси Y. (Именно поэтому я делаю этот пост CW)

По сути, вы просто делаете что-то вроде этого:

import matplotlib.pylab as plt
import numpy as np

# If you're not familiar with np.r_, don't worry too much about this. It's just 
# a series with points from 0 to 1 spaced at 0.1, and 9 to 10 with the same spacing.
x = np.r_[0:1:0.1, 9:10:0.1]
y = np.sin(x)

fig,(ax,ax2) = plt.subplots(1, 2, sharey=True)

# plot the same data on both axes
ax.plot(x, y, 'bo')
ax2.plot(x, y, 'bo')

# zoom-in / limit the view to different portions of the data
ax.set_xlim(0,1) # most of the data
ax2.set_xlim(9,10) # outliers only

# hide the spines between ax and ax2
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax2.spines['left'].set_visible(False)
ax.yaxis.tick_left()
ax.tick_params(labeltop='off') # don't put tick labels at the top
ax2.yaxis.tick_right()

# Make the spacing between the two axes a bit smaller
plt.subplots_adjust(wspace=0.15)

plt.show()

Чтобы добавить эффект ломаных осей //, мы можем сделать это (опять же, модифицировано из примера Павла Иванова):

import matplotlib.pylab as plt
import numpy as np

# If you're not familiar with np.r_, don't worry too much about this. It's just 
# a series with points from 0 to 1 spaced at 0.1, and 9 to 10 with the same spacing.
x = np.r_[0:1:0.1, 9:10:0.1]
y = np.sin(x)

fig,(ax,ax2) = plt.subplots(1, 2, sharey=True)

# plot the same data on both axes
ax.plot(x, y, 'bo')
ax2.plot(x, y, 'bo')

# zoom-in / limit the view to different portions of the data
ax.set_xlim(0,1) # most of the data
ax2.set_xlim(9,10) # outliers only

# hide the spines between ax and ax2
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax2.spines['left'].set_visible(False)
ax.yaxis.tick_left()
ax.tick_params(labeltop='off') # don't put tick labels at the top
ax2.yaxis.tick_right()

# Make the spacing between the two axes a bit smaller
plt.subplots_adjust(wspace=0.15)

# This looks pretty good, and was fairly painless, but you can get that
# cut-out diagonal lines look with just a bit more work. The important
# thing to know here is that in axes coordinates, which are always
# between 0-1, spine endpoints are at these locations (0,0), (0,1),
# (1,0), and (1,1). Thus, we just need to put the diagonals in the
# appropriate corners of each of our axes, and so long as we use the
# right transform and disable clipping.

d = .015 # how big to make the diagonal lines in axes coordinates
# arguments to pass plot, just so we don't keep repeating them
kwargs = dict(transform=ax.transAxes, color='k', clip_on=False)
ax.plot((1-d,1+d),(-d,+d), **kwargs) # top-left diagonal
ax.plot((1-d,1+d),(1-d,1+d), **kwargs) # bottom-left diagonal

kwargs.update(transform=ax2.transAxes) # switch to the bottom axes
ax2.plot((-d,d),(-d,+d), **kwargs) # top-right diagonal
ax2.plot((-d,d),(1-d,1+d), **kwargs) # bottom-right diagonal

# What's cool about this is that now if we vary the distance between
# ax and ax2 via f.subplots_adjust(hspace=...) or plt.subplot_tool(),
# the diagonal lines will move accordingly, and stay right at the tips
# of the spines they are 'breaking'

plt.show()

Answer 2

Я вижу много предложений для этой функции, но нет признаков того, что она реализована. Вот реальное решение для настоящего времени. Применяет преобразование пошаговой функции к оси x. Это много кода, но это довольно просто, так как большая его часть представляет собой шаблонные вещи пользовательского масштаба. Я не добавил графику для обозначения места перерыва, так как это вопрос стиля. Удачи в завершении работы.

from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import scale as mscale
from matplotlib import transforms as mtransforms
import numpy as np

def CustomScaleFactory(l, u):
    class CustomScale(mscale.ScaleBase):
        name = 'custom'

        def __init__(self, axis, **kwargs):
            mscale.ScaleBase.__init__(self)
            self.thresh = None #thresh

        def get_transform(self):
            return self.CustomTransform(self.thresh)

        def set_default_locators_and_formatters(self, axis):
            pass

        class CustomTransform(mtransforms.Transform):
            input_dims = 1
            output_dims = 1
            is_separable = True
            lower = l
            upper = u
            def __init__(self, thresh):
                mtransforms.Transform.__init__(self)
                self.thresh = thresh

            def transform(self, a):
                aa = a.copy()
                aa[a>self.lower] = a[a>self.lower]-(self.upper-self.lower)
                aa[(a>self.lower)&(a<self.upper)] = self.lower
                return aa

            def inverted(self):
                return CustomScale.InvertedCustomTransform(self.thresh)

        class InvertedCustomTransform(mtransforms.Transform):
            input_dims = 1
            output_dims = 1
            is_separable = True
            lower = l
            upper = u

            def __init__(self, thresh):
                mtransforms.Transform.__init__(self)
                self.thresh = thresh

            def transform(self, a):
                aa = a.copy()
                aa[a>self.lower] = a[a>self.lower]+(self.upper-self.lower)
                return aa

            def inverted(self):
                return CustomScale.CustomTransform(self.thresh)

    return CustomScale

mscale.register_scale(CustomScaleFactory(1.12, 8.88))

x = np.concatenate((np.linspace(0,1,10), np.linspace(9,10,10)))
xticks = np.concatenate((np.linspace(0,1,6), np.linspace(9,10,6)))
y = np.sin(x)
plt.plot(x, y, '.')
ax = plt.gca()
ax.set_xscale('custom')
ax.set_xticks(xticks)
plt.show()

Answer 3

Проверьте сломанные оси пакет:

import matplotlib.pyplot as plt
from brokenaxes import brokenaxes
import numpy as np

fig = plt.figure(figsize=(5,2))
bax = brokenaxes(xlims=((0, .1), (.4, .7)), ylims=((-1, .7), (.79, 1)), hspace=.05)
x = np.linspace(0, 1, 100)
bax.plot(x, np.sin(10 * x), label='sin')
bax.plot(x, np.cos(10 * x), label='cos')
bax.legend(loc=3)
bax.set_xlabel('time')
bax.set_ylabel('value')

Answer 4

Обращаясь к вопросу Фредерика Норда о том, как включить параллельную ориентацию диагональных «ломающихся» линий при использовании сетки с коэффициентами, не равными 1: 1, могут быть полезны следующие изменения, основанные на предложениях Пола Иванова и Джо Кингтона. Соотношение ширины можно варьировать с помощью переменных n и m.

import matplotlib.pylab as plt
import numpy as np
import matplotlib.gridspec as gridspec

x = np.r_[0:1:0.1, 9:10:0.1]
y = np.sin(x)

n = 5; m = 1;
gs = gridspec.GridSpec(1,2, width_ratios = [n,m])

plt.figure(figsize=(10,8))

ax = plt.subplot(gs[0,0])
ax2 = plt.subplot(gs[0,1], sharey = ax)
plt.setp(ax2.get_yticklabels(), visible=False)
plt.subplots_adjust(wspace = 0.1)

ax.plot(x, y, 'bo')
ax2.plot(x, y, 'bo')

ax.set_xlim(0,1)
ax2.set_xlim(10,8)

# hide the spines between ax and ax2
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax2.spines['left'].set_visible(False)
ax.yaxis.tick_left()
ax.tick_params(labeltop='off') # don't put tick labels at the top
ax2.yaxis.tick_right()

d = .015 # how big to make the diagonal lines in axes coordinates
# arguments to pass plot, just so we don't keep repeating them
kwargs = dict(transform=ax.transAxes, color='k', clip_on=False)

on = (n+m)/n; om = (n+m)/m;
ax.plot((1-d*on,1+d*on),(-d,d), **kwargs) # bottom-left diagonal
ax.plot((1-d*on,1+d*on),(1-d,1+d), **kwargs) # top-left diagonal
kwargs.update(transform=ax2.transAxes) # switch to the bottom axes
ax2.plot((-d*om,d*om),(-d,d), **kwargs) # bottom-right diagonal
ax2.plot((-d*om,d*om),(1-d,1+d), **kwargs) # top-right diagonal

plt.show()