Matplotlib通过颜色映射绘制颜色线

Question

我在一个图上绘制多条线，我希望它们穿过彩色地图的光谱，而不仅仅是相同的6或7种颜色。代码类似于：

for i in range(20):
     for k in range(100):
          y[k] = i*x[i]
     plt.plot(x,y)
plt.show()

有了colormap“jet”和我从seaborn进口的另一个，我得到了同样的7种颜色，以同样的顺序重复。我想能够绘制多达60条不同的线，所有的线都有不同的颜色。

Answer 1

巴特的解决方案很好也很简单，但有两个缺点。

1. plt.colorbar()不会很好地工作，因为线图是不可映射的（与图像相比）

2. 由于for循环的原因，对于大量的行来说，它可能会很慢（尽管这对于大多数应用程序来说可能不是问题？）

这些问题可以通过使用^{}来解决。不过，在我看来，这不太方便使用。有一个打开的suggestion on GitHub用于添加多色线条图函数，类似于plt.scatter(...)函数。

下面是一个我可以一起破解的工作示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import LineCollection

def multiline(xs, ys, c, ax=None, **kwargs):
    """Plot lines with different colorings

    Parameters
    ----------
    xs : iterable container of x coordinates
    ys : iterable container of y coordinates
    c : iterable container of numbers mapped to colormap
    ax (optional): Axes to plot on.
    kwargs (optional): passed to LineCollection

    Notes:
        len(xs) == len(ys) == len(c) is the number of line segments
        len(xs[i]) == len(ys[i]) is the number of points for each line (indexed by i)

    Returns
    -------
    lc : LineCollection instance.
    """

    # find axes
    ax = plt.gca() if ax is None else ax

    # create LineCollection
    segments = [np.column_stack([x, y]) for x, y in zip(xs, ys)]
    lc = LineCollection(segments, **kwargs)

    # set coloring of line segments
    #    Note: I get an error if I pass c as a list here... not sure why.
    lc.set_array(np.asarray(c))

    # add lines to axes and rescale 
    #    Note: adding a collection doesn't autoscalee xlim/ylim
    ax.add_collection(lc)
    ax.autoscale()
    return lc

下面是一个非常简单的例子：

xs = [[0, 1],
      [0, 1, 2]]
ys = [[0, 0],
      [1, 2, 1]]
c = [0, 1]

lc = multiline(xs, ys, c, cmap='bwr', lw=2)

产生：

还有一些更复杂的东西：

n_lines = 30
x = np.arange(100)

yint = np.arange(0, n_lines*10, 10)
ys = np.array([x + b for b in yint])
xs = np.array([x for i in range(n_lines)]) # could also use np.tile

colors = np.arange(n_lines)

fig, ax = plt.subplots()
lc = multiline(xs, ys, yint, cmap='bwr', lw=2)

axcb = fig.colorbar(lc)
axcb.set_label('Y-intercept')
ax.set_title('Line Collection with mapped colors')

产生：

希望这有帮助！

Answer 2

与Bart的回答相反，在对plt.plot的每次调用中，您没有指定颜色，而是使用set_prop_cycle定义一个新的颜色循环。他的示例可以转换为以下代码（我还将matplotlib的导入更改为推荐的样式）：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 2*np.pi, 64)
y = np.cos(x) 

n = 20
ax = plt.axes()
ax.set_prop_cycle('color',[plt.cm.jet(i) for i in np.linspace(0, 1, n)])

for i in range(n):
    plt.plot(x, i*y)

Answer 3

Matplotlib颜色映射接受用于从颜色映射获取颜色的参数（0..1，标量或数组）。例如：

col = pl.cm.jet([0.25,0.75])    

为您提供一个具有（两）种RGBA颜色的数组：

array([[ 0. , 0.50392157, 1. , 1. ], [ 1. , 0.58169935, 0. , 1. ]])

您可以使用它来创建不同的颜色：

import numpy as np
import matplotlib.pylab as pl

x = np.linspace(0, 2*np.pi, 64)
y = np.cos(x) 

pl.figure()
pl.plot(x,y)

n = 20
colors = pl.cm.jet(np.linspace(0,1,n))

for i in range(n):
    pl.plot(x, i*y, color=colors[i])