我可以在 matplotlib 中制作多色线条吗？

问题描述：

我正在尝试创建一条具有特定条件的彩色线。基本上，我希望当线指向 y 轴下方时，颜色为红色；当线指向上方时，颜色为绿色；当线指向下方或下方时，颜色为蓝色。

我尝试了一些类似的示例，但始终无法将它们转换为在轴上使用 plot()。我只是想知道如何做到这一点。

以下是我目前想到的一些代码：

#create x,y coordinates
x = numpy.random.choice(10,10)
y = numpy.random.choice(10,10)

#create an array of colors based on direction of line (0=r, 1=g, 2=b)
colors = []
#create an array that is one position away from original 
#to determine direction of line 
yCopy = list(y[1:])
for y1,y2 in zip(y,yCopy):
    if y1 > y2:
        colors.append(0)
    elif y1 < y2:
        colors.append(1)
    else:
        colors.append(2)
#add tenth spot to array as loop only does nine
colors.append(2)

#create a numpy array of colors
categories = numpy.array(colors)

#create a color map with the three colors
colormap = numpy.array([matplotlib.colors.colorConverter.to_rgb('r'),matplotlib.colors.colorConverter.to_rgb('g'),matplotlib.colors.colorConverter.to_rgb('b')])

#plot line
matplotlib.axes.plot(x,y,color=colormap[categories])

不确定如何让 plot() 接受颜色数组。我总是收到有关用作颜色的格式类型的错误。尝试了十六进制、十进制、字符串和浮点数。与 scatter() 配合使用效果很好。

解决方案 1：

好的。所以我弄清楚了如何使用 LineCollecion 在轴上画线。

import numpy as np
import pylab as pl
from matplotlib import collections  as mc

segments = []
colors = np.zeros(shape=(10,4))
x = range(10)
y = np.random.choice(10,10)
i = 0

for x1, x2, y1,y2 in zip(x, x[1:], y, y[1:]):
    if y1 > y2:
        colors[i] = tuple([1,0,0,1])
    elif y1 < y2:
        colors[i] = tuple([0,1,0,1])
    else:
        colors[i] = tuple([0,0,1,1])
    segments.append([(x1, y1), (x2, y2)])
    i += 1     

lc = mc.LineCollection(segments, colors=colors, linewidths=2)
fig, ax = pl.subplots()
ax.add_collection(lc)
ax.autoscale()
ax.margins(0.1)
pl.show()

解决方案 2：

我认为您不能使用颜色数组plot（文档说颜色可以是任何 matlab 颜色，而scatter文档说您可以使用数组）。

但是，您可以通过分别绘制每条线来伪造它：

import numpy
from matplotlib import pyplot as plt

x = range(10)
y = numpy.random.choice(10,10)
for x1, x2, y1,y2 in zip(x, x[1:], y, y[1:]):
    if y1 > y2:
        plt.plot([x1, x2], [y1, y2], 'r')
    elif y1 < y2:
        plt.plot([x1, x2], [y1, y2], 'g')
    else:
        plt.plot([x1, x2], [y1, y2], 'b')

plt.show()

解决方案 3：

matplotlib 页面上有一个示例，展示了如何使用LineCollection绘制多色线。

剩下的问题是获取线条集合的颜色。因此，如果y要比较的值，

cm = dict(zip(range(-1,2,1),list("gbr")))
colors = list( map( cm.get , np.sign(np.diff(y))  ))

完整代码：

import numpy as np; np.random.seed(5)
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import LineCollection

x = np.arange(10)
y = np.random.choice(10,10)

points = np.array([x, y]).T.reshape(-1, 1, 2)
segments = np.concatenate([points[:-1], points[1:]], axis=1)

cm = dict(zip(range(-1,2,1),list("rbg")))
colors = list( map( cm.get , np.sign(np.diff(y))  ))

lc = LineCollection(segments, colors=colors, linewidths=2)
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_collection(lc)

ax.autoscale()
ax.margins(0.1)
plt.show()