在Matplotlib图表中标记感兴趣的区域

Question

给定一个类似以下的情节：

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
t = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
s = 1 + np.sin(2 * np.pi * t)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(s)
ax.set(xlabel='time (s)', ylabel='voltage (mV)', title='sine')
ax.grid()
plt.show()

如何自动对图表中y值在1.25和0.75之间的垂直切片（从底部到顶部）进行着色？这里只是一个正弦函数的示例，实际绘图的值不太规则。我看过matplotlib中两条垂直线之间填充，它看起来与这个问题相似，但那里的答案会在固定的x值之间着色。我希望着色区域由y值决定。

- retorquere

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啊，但是标记的重复项在固定的x值之间遮蔽了一个区域。我希望阴影区域由y值确定。 - retorquere

Answer 1

你可能正在寻找ax.fill_between，它非常灵活（请参阅链接的文档）。

对于您的特定情况，如果我理解正确，这应该足够了：

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(s)
ax.set(xlabel='time (s)', ylabel='voltage (mV)', title='sine')
ax.fill_between(range(len(s)), min(s), max(s), where=(s < 1.25) & (s > 0.75), alpha=0.5)
ax.grid()

- sacuL

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是的！我不知道为什么我不能将其标记为答案，它显然就是。 - retorquere

我正在尝试使用https://gist.github.com/ccfa18896996ce8128f13687f32acca8做同样的事情，但出现了问题。当我尝试使用fill_between(df.index, ymin, ymax, where=(df.traffic_density > 18) & (df.traffic_density < 40))进行着色时，即使（我认为）只有一个连续区域的值在18和40之间，我仍然得到了两个有色列。有什么想法吗？ - retorquere

我对使用hack的方式并不介意（只要能够画出该死的图形即可），但是使用“ax2.fill_between(np.linspace(min(plt.xlim()), max(plt.xlim()), len(df)), ymin, ymax, color=color, alpha=0.3, where=(df.traffic_density > 10) & (df.traffic_density < 40))”，我得到了相同的两个阴影区域。 - retorquere

有两个不同的区域，其中 traffic_density 在 10 到 40 之间（如果您执行 np.diff(df.loc[(df.traffic_density > 10) & (df.traffic_density < 40)].index)，您可以看到这一点），它们相隔 501 行。只有一个区域的值在 18 到 40 之间（这是您在上一条评论中尝试做的），因此只会在那里生成一个柱形图。 - sacuL

真是的，你说得对。非常抱歉这样滥用了你的时间和专业知识。那个文件中缺少数据，这可能对我们来说是一个重大问题 - 很高兴我现在就发现了它，而不是以后！ - retorquere

Answer 2

您可以使用ax.axvspan，它恰好可以实现您想要的效果。为了获得更好的结果，建议将alpha值设置在0.5以下，并可选设置颜色和边缘颜色/宽度。

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(s)
ax.set(xlabel='时间 (s)', ylabel='电压 (mV)', title='正弦曲线')
ax.axvspan(0.75, 1.25, alpha=0.2)
ax.grid()
plt.show()

如果您希望阴影呈不同方向（水平而非垂直），还有ax.axhspan方法。

- heltonbiker

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我已经尝试过这个，虽然没有错误，但我也没有看到任何阴影区域。 - retorquere

这是因为在您当前的绘图序列中没有数据，我猜测。但是即使您不绘制任何数据，您仍然可以明确设置 ylim。在您当前的情况下，这条评论有意义吗？ - heltonbiker

我需要阴影区域依赖于绘图的值。 - retorquere