Можно ли нарисовать boxplot matplotlib с учетом значений процентилей вместо исходных входных данных?
из того, что я вижу, boxplot()
метод ожидает последовательность необработанных значений(чисел) в качестве входных данных, из которых затем вычисляет процентили для рисования boxplot (s).
Я хотел бы иметь метод, с помощью которого я мог бы пройти в процентили и получить соответствующее boxplot
.
например:
предположим, что я выполнил несколько тестов и для каждого теста я измерил задержки ( значения с плавающей запятой ). Теперь дополнительно, я precomputed процентили для этих значений.
следовательно, для каждого эталона у меня есть 25-й, 50-й, 75-й процентиль вместе с min и max.
теперь, учитывая эти данные, я хотел бы нарисовать графические графики для контрольных показателей.
3 ответов
чтобы нарисовать график коробки, используя только процентили и выбросы (если таковые имеются), я сделал customized_box_plot
функция, которая в основном изменяет атрибуты в базовом поле (генерируется из крошечных выборочных данных), чтобы сделать его подходящим в соответствии с вашими значениями процентиля.
на customized_box_plot
функции
def customized_box_plot(percentiles, axes, redraw = True, *args, **kwargs):
"""
Generates a customized boxplot based on the given percentile values
"""
box_plot = axes.boxplot([[-9, -4, 2, 4, 9],]*n_box, *args, **kwargs)
# Creates len(percentiles) no of box plots
min_y, max_y = float('inf'), -float('inf')
for box_no, (q1_start,
q2_start,
q3_start,
q4_start,
q4_end,
fliers_xy) in enumerate(percentiles):
# Lower cap
box_plot['caps'][2*box_no].set_ydata([q1_start, q1_start])
# xdata is determined by the width of the box plot
# Lower whiskers
box_plot['whiskers'][2*box_no].set_ydata([q1_start, q2_start])
# Higher cap
box_plot['caps'][2*box_no + 1].set_ydata([q4_end, q4_end])
# Higher whiskers
box_plot['whiskers'][2*box_no + 1].set_ydata([q4_start, q4_end])
# Box
box_plot['boxes'][box_no].set_ydata([q2_start,
q2_start,
q4_start,
q4_start,
q2_start])
# Median
box_plot['medians'][box_no].set_ydata([q3_start, q3_start])
# Outliers
if fliers_xy is not None and len(fliers_xy[0]) != 0:
# If outliers exist
box_plot['fliers'][box_no].set(xdata = fliers_xy[0],
ydata = fliers_xy[1])
min_y = min(q1_start, min_y, fliers_xy[1].min())
max_y = max(q4_end, max_y, fliers_xy[1].max())
else:
min_y = min(q1_start, min_y)
max_y = max(q4_end, max_y)
# The y axis is rescaled to fit the new box plot completely with 10%
# of the maximum value at both ends
axes.set_ylim([min_y*1.1, max_y*1.1])
# If redraw is set to true, the canvas is updated.
if redraw:
ax.figure.canvas.draw()
return box_plot
использование
используя обратную логику ( код в самом конце ) я извлек значения процентиля от этого пример
>>> percentiles
(-1.0597368367634488, 0.3977683984966961, 1.0298955252405229, 1.6693981537742526, 3.4951447843464449)
(-0.90494930553559483, 0.36916539612108634, 1.0303658700697103, 1.6874542731392828, 3.4951447843464449)
(0.13744105279440233, 1.3300645202649739, 2.6131540656339483, 4.8763411136047647, 9.5751914834437937)
(0.22786243898199182, 1.4120860286080519, 2.637650402506837, 4.9067126578493259, 9.4660357513550899)
(0.0064696168078617741, 0.30586770128093388, 0.70774153557312702, 1.5241965711101928, 3.3092932063051976)
(0.007009744579241136, 0.28627373934008982, 0.66039691869500572, 1.4772725266672091, 3.221716765477217)
(-2.2621660374110544, 5.1901313713883352, 7.7178532139979357, 11.277744848353247, 20.155971739152388)
(-2.2621660374110544, 5.1884411864079532, 7.3357079047721054, 10.792299385806913, 18.842012119715388)
(2.5417888074435702, 5.885996170695587, 7.7271286220368598, 8.9207423361593179, 10.846938621419374)
(2.5971767318505856, 5.753551925927133, 7.6569980004033464, 8.8161056254143233, 10.846938621419374)
обратите внимание, что для краткости я не показал векторы выбросов, которые будут 6-м элементом каждого массива процентилей.
также обратите внимание, что все обычные дополнительные кварги / Арги могут быть использованы, так как они просто передаются в boxplot
метод внутри него :
>>> fig, ax = plt.subplots()
>>> b = customized_box_plot(percentiles, ax, redraw=True, notch=0, sym='+', vert=1, whis=1.5)
>>> plt.show()
объяснение
на boxplot
метод возвращает сопоставление словаря компоненты boxplot к индивидуальному matplotlib.lines.Line2D
экземпляров, которые были созданы.
слово matplotlib.pyplot.boxplot
документы :
соблюдатьэтот словарь имеет следующие ключи (при условии вертикальных boxplots):
коробки: основной корпус boxplot, показывающий квартили и доверительные интервалы медианы, если включено.
медианы: горизонтальные линии на медиане каждой коробки.
усы: вертикальная линии, простирающиеся до самых крайних, N-точек выброса данных. заглушки: горизонтальные линии на концах усов.
листовки: точки, представляющие данные, которые выходят за усы (останцы).
означает: точки или линии, представляющие средства.
boxplot
крошечного образца данных [-9, -4, 2, 4, 9]
>>> b = ax.boxplot([[-9, -4, 2, 4, 9],])
>>> b
{'boxes': [<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f5b21350>],
'caps': [<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f54d4e50>,
<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f54d0e50>],
'fliers': [<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f5b317d0>],
'means': [],
'medians': [<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f63549d0>],
'whiskers': [<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe1f5b22e10>,
<matplotlib.lines.Line2D at 0x7fe20c54a510>]}
>>> plt.show()
на matplotlib.lines.Line2D
объекты имеют два способа это я буду широко использовать в своей функции. set_xdata
( или set_ydata
) и get_xdata
( или get_ydata
).
используя эти методы, мы можем изменить положение составляющих линий базового поля, чтобы соответствовать вашим значениям процентиля (что и есть
вот обновленная версия этой полезной процедуры. Установка вершин напрямую работает как для заполненных ящиков (patchArtist=True), так и для незаполненных.
def customized_box_plot(percentiles, axes, redraw = True, *args, **kwargs):
"""
Generates a customized boxplot based on the given percentile values
"""
n_box = len(percentiles)
box_plot = axes.boxplot([[-9, -4, 2, 4, 9],]*n_box, *args, **kwargs)
# Creates len(percentiles) no of box plots
min_y, max_y = float('inf'), -float('inf')
for box_no, pdata in enumerate(percentiles):
if len(pdata) == 6:
(q1_start, q2_start, q3_start, q4_start, q4_end, fliers_xy) = pdata
elif len(pdata) == 5:
(q1_start, q2_start, q3_start, q4_start, q4_end) = pdata
fliers_xy = None
else:
raise ValueError("Percentile arrays for customized_box_plot must have either 5 or 6 values")
# Lower cap
box_plot['caps'][2*box_no].set_ydata([q1_start, q1_start])
# xdata is determined by the width of the box plot
# Lower whiskers
box_plot['whiskers'][2*box_no].set_ydata([q1_start, q2_start])
# Higher cap
box_plot['caps'][2*box_no + 1].set_ydata([q4_end, q4_end])
# Higher whiskers
box_plot['whiskers'][2*box_no + 1].set_ydata([q4_start, q4_end])
# Box
path = box_plot['boxes'][box_no].get_path()
path.vertices[0][1] = q2_start
path.vertices[1][1] = q2_start
path.vertices[2][1] = q4_start
path.vertices[3][1] = q4_start
path.vertices[4][1] = q2_start
# Median
box_plot['medians'][box_no].set_ydata([q3_start, q3_start])
# Outliers
if fliers_xy is not None and len(fliers_xy[0]) != 0:
# If outliers exist
box_plot['fliers'][box_no].set(xdata = fliers_xy[0],
ydata = fliers_xy[1])
min_y = min(q1_start, min_y, fliers_xy[1].min())
max_y = max(q4_end, max_y, fliers_xy[1].max())
else:
min_y = min(q1_start, min_y)
max_y = max(q4_end, max_y)
# The y axis is rescaled to fit the new box plot completely with 10%
# of the maximum value at both ends
axes.set_ylim([min_y*1.1, max_y*1.1])
# If redraw is set to true, the canvas is updated.
if redraw:
ax.figure.canvas.draw()
return box_plot
вот подход снизу вверх, где box_plot создается с помощью matplotlib vline
, Rectangle
, и нормально plot
функции
def boxplot(df, ax=None, box_width=0.2, whisker_size=20, mean_size=10, median_size = 10 , line_width=1.5, xoffset=0,
color=0):
"""Plots a boxplot from existing percentiles.
Parameters
----------
df: pandas DataFrame
ax: pandas AxesSubplot
if to plot on en existing axes
box_width: float
whisker_size: float
size of the bar at the end of each whisker
mean_size: float
size of the mean symbol
color: int or rgb(list)
If int particular color of property cycler is taken. Example of rgb: [1,0,0] (red)
Returns
-------
f, a, boxes, vlines, whisker_tips, mean, median
"""
if type(color) == int:
color = plt.rcParams['axes.prop_cycle'].by_key()['color'][color]
if ax:
a = ax
f = a.get_figure()
else:
f, a = plt.subplots()
boxes = []
vlines = []
xn = []
for row in df.iterrows():
x = row[0] + xoffset
xn.append(x)
# box
y = row[1][25]
height = row[1][75] - row[1][25]
box = plt.Rectangle((x - box_width / 2, y), box_width, height)
a.add_patch(box)
boxes.append(box)
# whiskers
y = (row[1][95] + row[1][5]) / 2
vl = a.vlines(x, row[1][5], row[1][95])
vlines.append(vl)
for b in boxes:
b.set_linewidth(line_width)
b.set_facecolor([1, 1, 1, 1])
b.set_edgecolor(color)
b.set_zorder(2)
for vl in vlines:
vl.set_color(color)
vl.set_linewidth(line_width)
vl.set_zorder(1)
whisker_tips = []
if whisker_size:
g, = a.plot(xn, df[5], ls='')
whisker_tips.append(g)
g, = a.plot(xn, df[95], ls='')
whisker_tips.append(g)
for wt in whisker_tips:
wt.set_markeredgewidth(line_width)
wt.set_color(color)
wt.set_markersize(whisker_size)
wt.set_marker('_')
mean = None
if mean_size:
g, = a.plot(xn, df['mean'], ls='')
g.set_marker('o')
g.set_markersize(mean_size)
g.set_zorder(20)
g.set_markerfacecolor('None')
g.set_markeredgewidth(line_width)
g.set_markeredgecolor(color)
mean = g
median = None
if median_size:
g, = a.plot(xn, df['median'], ls='')
g.set_marker('_')
g.set_markersize(median_size)
g.set_zorder(20)
g.set_markeredgewidth(line_width)
g.set_markeredgecolor(color)
median = g
a.set_ylim(np.nanmin(df), np.nanmax(df))
return f, a, boxes, vlines, whisker_tips, mean, median
вот как это выглядит в действии:
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pylab as plt
nopts = 12
df = pd.DataFrame()
df['mean'] = np.random.random(nopts) + 7
df['median'] = np.random.random(nopts) + 7
df[5] = np.random.random(nopts) + 4
df[25] = np.random.random(nopts) + 6
df[75] = np.random.random(nopts) + 8
df[95] = np.random.random(nopts) + 10
out = boxplot(df)