如何使matplotlib绘制不连续的线段？

Question

这是一个测试数组：

  import numpy as np

  ta = np.array([[[ 1.,  0.],
                  [1.,   1.]],

                 [[ 2.,  1.],
                  [ 2.,  2.]],

                 [[ 5.,  5.],
                  [ 5.,  6.]]])

数组中的每个元素代表一条线段的两个端点。比如：

ta[0] = np.array([[ 1,  0],
                  [1,   1]])

这是一条线段，一个端点在 (1,0)，另一个端点在 (1,1)。

我该怎么用 matplotlib 来绘制这些线段，同时保持它们是不连续的呢？

下面这个方法没有成功：

from matplotlib import pyplot as plt

ta_xs = ta[:,:,0]
ta_ys = ta[:,:,1]

plt.plot(np.insert(ta_xs, np.arange(0, len(ta_xs)), np.nan), np.insert(ta_ys, np.arange(0, len(ta_ys)), np.nan))

上面的尝试是受到这个问题的启发： 如何去掉函数不连续时的连接线

Answer 1

你走在正确的道路上，但要确保你使用的是浮点数组，不然就不能插入nan（不是一个数字）。我遇到了一个错误：ValueError: cannot convert float NaN to integer。试试这个：

np.insert(ta_xs.astype(float), np.arange(1, len(ta_xs)), np.nan)

算了，试试这个：

tas_for_plotting = np.concatenate([ta, nan*np.ones_like(ta[:,:1])], axis=1)
plot(tas_for_plotting[...,0].flat, tas_for_plotting[...,1].flat)

Answer 2

这段代码的意思是：使用`plt.plot`这个函数来画图。它的作用是把两个数据集合（`ta_xs`和`ta_ys`）中的某些位置插入一个空值（`np.nan`），然后再把处理过的数据用来绘制图形。

具体来说，`np.insert`这个函数会在`ta_xs`和`ta_ys`的每隔一个位置（从第二个开始）插入一个空值。这样做的目的是为了在图上留出间隔，让数据点之间有空隙，看起来更清晰。

Answer 3

插入NaN（不是一个数字）是个不错的方法，但如果你想画多个竖线段，使用 plt.vlines 会更简单。

比如说：

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 5]
ymin = [0, 1, 5]
ymax = [1, 2, 6]

plt.margins(0.05) # So the lines aren't at the plot boundaries..
plt.vlines(x, ymin, ymax, color='black', linewidth=2)
plt.show()

另外，如果你的数据已经是类似你例子中的数组格式，那你只需要这样做：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

ta = np.array([[[ 1.,  0.],
              [1.,   1.]],
             [[ 2.,  1.],
              [ 2.,  2.]],
             [[ 5.,  5.],
              [ 5.,  6.]]])
x, y = ta.T

plt.margins(0.05)
plt.plot(x, y, linewidth=2, color='black')
plt.show()

plot 会把传入的二维数组当作不同的线来处理。