表示矩阵的“最简单”方法

Question

我正在做一个关于渗透的作业——简单来说，我有一个数组的数组，表示一个网格，每个位置的值是 -1、0 或 1。我基本上完成了作业，但有一部分要求用颜色来图形化表示这个矩阵的每个可能的值。不过根据作业的描述，我感觉可能不应该使用 Python 2.7 和 numpy 以外的其他东西。

我想不出其他办法，所以我就直接导入了 pylab，并在散点图中把每个坐标绘制成一个大彩色方块。但我心里总觉得可能有更好的方法，比如说有更合适的库可以用，或者用 numpy 就能做到。有没有什么建议？

如果有帮助的话，我目前的代码在下面。

def show_perc(sites):
    n = sites.shape[0]
    # Blocked reps the blocked sites, etc., the 1st list holds x-coords, 2nd list holds y.
    blocked = [[],[]]
    full = [[],[]]
    vacant = [[],[]]
    # i,j are row,column, translate this to x,y coords.  Rows tell up-down etc., so needs to
    # be in 1st list, columns in 0th.  Top row 0 needs y-coord value n, row n-1 needs coord 0.
    # Column 0 needs x-coord 0, etc.
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if sites[i][j] > 0.1:
                vacant[0].append(j)
                vacant[1].append(n-i)
            elif sites[i][j] < -0.1:
                full[0].append(j)
                full[1].append(n-i)
            else:
                blocked[0].append(j)
                blocked[1].append(n-i)
    pl.scatter(blocked[0], blocked[1], c='black', s=30, marker='s')
    pl.scatter(full[0], full[1], c='red', s=30, marker='s')
    pl.scatter(vacant[0], vacant[1], c='white', s=30, marker='s')
    pl.axis('equal')
    pl.show()

Answer 1

你还可以使用Hinton图，就像下面这张图片所示。关于代码的例子可以在matplotlib的图库和食谱中找到。

食谱中的那个例子分成了两个函数，如果你想要，比如说，使用颜色比例而不是大小比例，或者两者都用，这样的结构可能更容易调整。

你可以在这个话题中看到关于如何在Latex中制作这些图表的讨论。

Answer 2

如果你不能使用其他库，那你就只能用ASCII艺术来表示内容。比如：

>>> import numpy as np
>>> a = np.random.randint(-1, 2, (5,5))
>>> a
array([[ 0,  0,  1,  1,  0],
       [ 1, -1,  0, -1,  0],
       [-1,  0,  0,  1, -1],
       [ 0,  0, -1, -1,  1],
       [ 1,  0,  1, -1,  0]])
>>> 
>>> 
>>> b[a<0] = '.'
>>> b = np.empty(a.shape, dtype='S1')
>>> b[a<0] = '_'
>>> b[a==0] = ''
>>> b[a>0] = '#'
>>> b
array([['', '', '#', '#', ''],
       ['#', '_', '', '_', ''],
       ['_', '', '', '#', '_'],
       ['', '', '_', '_', '#'],
       ['#', '', '#', '_', '']], 
      dtype='|S1')
>>> 
>>> for row in b:
...     for elm in row:
...         print elm,
...     print
... 
  # # 
# _  _ 
_   # _
  _ _ #
#  # _ 
>>>     

但是，如果你可以使用matplotlib这个库，你就可以用 imshow 来绘制你的矩阵了：

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.ion()
>>> plt.imshow(a, cmap='gray', interpolation='none')