Aggiunta di una riga arbitraria a un grafico matplotlib in ipython notebook

Sono piuttosto nuovo sia per python / matplotlib che per usarlo tramite il notebook ipython. Sto cercando di aggiungere alcune linee di annotazione a un grafico esistente e non riesco a capire come renderizzare le linee su un grafico. Quindi, ad esempio, se tracciamo quanto segue:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")

Ottengo il seguente grafico:

Quindi come aggiungerei una linea verticale da (70,100) a (70,250)? Che dire di una linea diagonale da (70,100) a (90,200)?

Ho provato alcune cose con il Line2D()risultato di nient'altro che confusione da parte mia. In Rvorrei semplicemente utilizzare la funzione segmenti () che aggiungerebbe segmenti di linea. C'è un equivalente in matplotlib?

Puoi tracciare direttamente le linee che desideri alimentando il plotcomando con i dati corrispondenti (confini dei segmenti):

plot([x1, x2], [y1, y2], color='k', linestyle='-', linewidth=2)

(ovviamente puoi scegliere il colore, la larghezza della linea, lo stile della linea, ecc.)

Dal tuo esempio:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.plot([70, 70], [100, 250], 'k-', lw=2)

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.plot([70, 90], [90, 200], 'k-')

plt.show()

Non è troppo tardi per i nuovi arrivati .

plt.axvline(x, color='r')

Accetta anche l'intervallo di y, usando ymin e ymax.

Utilizzando vlines:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")
vlines(70,100,250)

Le firme di chiamata di base sono:

vlines(x, ymin, ymax)
hlines(y, xmin, xmax)

Matplolib ora consente le "linee di annotazione" come stava cercando l'OP. La annotate()funzione consente diverse forme di percorsi di collegamento e una freccia senza testa e senza coda, cioè una semplice linea, è una di queste.

ax.annotate("",
            xy=(0.2, 0.2), xycoords='data',
            xytext=(0.8, 0.8), textcoords='data',
            arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                      connectionstyle="arc3, rad=0"),
            )

Nella documentazione dice che puoi disegnare solo una freccia con una stringa vuota come primo argomento.

Dall'esempio dell'OP:

%matplotlib notebook
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.annotate("",
              xy=(70, 90), xycoords='data',
              xytext=(90, 200), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

plt.show()

Proprio come nell'approccio nella risposta di gcalmettes, puoi scegliere il colore, la larghezza della linea, lo stile della linea, ecc.

Ecco un'alterazione a una parte del codice che renderebbe una delle due linee di esempio rossa, più larga e non opaca al 100%.

# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              edgecolor = "red",
                              linewidth=5,
                              alpha=0.65,
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

È inoltre possibile aggiungere una curva alla linea di collegamento regolando il connectionstyle.

Invece di abusare di ploto annotate, che sarà inefficiente per molte linee, puoi usare matplotlib.collections.LineCollection:

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

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")

# Takes list of lines, where each line is a sequence of coordinates
l1 = [(70, 100), (70, 250)]
l2 = [(70, 90), (90, 200)]
lc = LineCollection([l1, l2], color=["k","blue"], lw=2)

plt.gca().add_collection(lc)

plt.show()

Richiede un elenco di linee [l1, l2, ...], dove ogni linea è una sequenza di N coordinate ( N può essere più di due).

Sono disponibili le parole chiave di formattazione standard, che accettano un singolo valore, nel qual caso il valore si applica a ogni riga, o una sequenza di M values , nel qual caso il valore per la i- esima riga è values[i % M].