在iPython笔记本中动态更新绘图

Question

如这个问题所述，我正在尝试在iPython笔记本中动态更新绘图（在一个单元格中）。

不同之处在于，我不想绘制新线条，而是我的x_data和y_data在某个循环的每次迭代中都在增长。

我想做的是：

import numpy as np
import time
plt.axis([0, 10, 0, 100]) # supoose I know what the limits are going to be
plt.ion()
plt.show()
x = []
y = []
for i in range(10):
     x = np.append(x, i)
     y = np.append(y, i**2)
     # update the plot so that it shows y as a function of x
     time.sleep(0.5) 

但我希望图表有一个图例，如果这样做

from IPython import display
import time
import numpy as np
plt.axis([0, 10, 0, 100]) # supoose I know what the limits are going to be
plt.ion()
plt.show()
x = []
y = []
for i in range(10):
    x = np.append(x, i)
    y = np.append(y, i**2)
    plt.plot(x, y, label="test")
    display.clear_output(wait=True)
    display.display(plt.gcf())
    time.sleep(0.3)
plt.legend()

我最终得到包含10个项目的图例。如果我把plt.legend()放在循环内，那么在每次迭代中图例都会增加...有什么解决办法吗？

- P. Camilleri

Answer 1

目前，在循环中每次使用plt.plot时，您都会创建一个新的Axes对象。

因此，如果在使用plt.plot之前清除当前轴（plt.gca().cla()），并将图例放在循环内部，则可以使其正常工作，而不会使图例在每次循环后增长：

import numpy as np
import time
from IPython import display

x = []
y = []
for i in range(10):
    x = np.append(x, i)
    y = np.append(y, i**2)
    plt.gca().cla() 
    plt.plot(x,y,label='test')
    plt.legend()
    display.clear_output(wait=True)
    display.display(plt.gcf()) 
    time.sleep(0.5) 

编辑： 正如@tcaswell在评论中指出的那样，使用%matplotlib notebook魔法命令可以给你一个实时更新和重新绘制的图形。

- tmdavison

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还有一件事：当我运行我的代码片段（添加了你的一行并改变了legend()的位置）后，我得到了两张图片。你有什么想法为什么会这样？ - P. Camilleri

尝试交换 display.clear_output 和 display.display 行的顺序。这在你链接到的问题的答案中有更详细的讨论。 - tmdavison

如果您使用％matplotlib notebook，您可以做得更好，因为它提供了一个实时的图形界面，您可以对其进行更新和重新绘制（以及平移/缩放和鼠标+键盘事件）。 - tacaswell

@tcaswell：非常好，我不知道%matplotlib notebook。正在更新答案... - tmdavison

回复@P. Camilleri的评论：我在循环末尾（或单元格末尾，两种方式都可以）添加了％matplotlib inline作为一种方法来消除第二个图形的出现（当单元格结束时）。交换display.clear_output和display.display的顺序对我没有起作用。我还没有找到正确使用％matplotlib notebook进行动态绘图的方法，因此在此期间这是一种临时解决方案。我在笔记本中的其他地方都使用％matplotlib inline，因此重置它可能对我有意义 :-) - SherylHohman