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Compreendendo a dispersão do Matplotlib

Nossa análise neste artigo se concentrará no gráfico de dispersão do Matplotlib e em seus muitos recursos, como personalização de marcadores, cores e rótulos, além de exibir anotações e legendas no gráfico.

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Gráficos de dispersão do Matplotlib - Crie um

Para criar um gráfico de dispersão Matplotlib, usamos a função scatter() .

É possível plotar um ponto para cada ponto de dados chamando a função scatter() do Matplotlib.

A função scatter() recebe duas matrizes de dados como entrada:

• um para os valores de x.
• um para os valores de y.

Abaixo estão exemplos de como criar gráficos de dispersão Matplotlib simples.

Gere um gráfico de dispersão básico:

Utilize a matriz de números primos no exemplo abaixo:

No exemplo acima, existem 11 números que compõem a dispersão do Matplotlib.

Números aleatórios são plotados ao longo do eixo X.

Os números primos são plotados no eixo Y.

O gráfico de dispersão indica que não há conexão clara entre os valores random_num e os valores primos.

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Agora compare parcelas

No exemplo de dispersão Matplotlib acima, parece não haver uma relação entre números primos e números aleatórios, mas e se exibirmos resultados de outro dia?

O que mais podemos aprender com o gráfico de dispersão?

Utilize a matriz de números primos no exemplo abaixo:

Utilize a matriz de números primos no exemplo abaixo:

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Cores de Dispersão do Matplotlib

Se você estiver trabalhando com a dispersão do Matplotlib, poderá fornecer sua própria cor por meio do argumento color ou c.

Você pode escolher a cor dos marcadores:

No exemplo a seguir, coloque primeiro o argumento c e aplique a cor diferente no formulário de código:

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Pinte cada ponto

Com a dispersão do Matplotlib, você também pode atribuir uma cor específica para cada ponto, utilizando uma matriz de cores como um valor para o argumento c :

Personalize cada cor de marcador:

Forneça cores diferentes para pontos de dados:

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Mapas de cores do marcador

Há uma variedade de mapas de cores acessíveis no módulo Matplotlib OU dispersão do Matplotlib.

Ao trabalhar com a dispersão do Matplotlib, um mapa de cores é semelhante a uma lista de cores com valores que variam de 0 a 100.

Exemplo de mapa de cores:

Nesse mapa de cores, podemos observar que varia de 0, que é a cor azul, até 100, que é a cor amarela, e esse mapa de cores é conhecido como plasma.

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Como usar o ColorMap?

O Matplotlib oferece vários mapas de cores embutidos, incluindo ' plasma ', que é um deles. O mapa de cores pode ser fornecido com o argumento de palavra-chave cmap.

Além disso, você deve gerar uma matriz com valores (de 0 a 100), cada valor por ponto do gráfico de dispersão na dispersão do Matplotlib.

No gráfico de dispersão, construa uma matriz de cores e forneça um mapa de cores :

Implemente o argumento cmap e, em seguida, utilize o mapa de cores ' plasma ':

Se você deseja exibir o mapa de cores em seu gráfico, simplesmente invoque a instrução pt.colorbar() ao aplicar a dispersão do Matplotlib:

Insira a barra de mapa de cores 'plasma' no exemplo abaixo:

No exemplo a seguir, exiba o mapa de cores ' hsv ' aplicando pt.colorbar() :

O pacote de dispersão Matplotlib vem com vários mapas de cores integrados que você pode selecionar.

Aqui está uma lista de todos os 162 mapas de cores integrados no Matplotlib:

Mapas de Cores	Visão geral
Sotaque	Um mapa de cores qualitativo com cores brilhantes.
Acento_r	O reverso do mapa de cores Accent.
Blues	Um mapa de cores sequencial que vai do azul claro ao azul escuro.
Blues_r	O reverso do mapa de cores Blues.
BrBG	Um mapa de cores divergente que vai do marrom ao verde e ao azul.
BrBG_r	O reverso do mapa de cores BrBG.
BuGn	Um mapa de cores sequencial que vai do azul claro ao verde escuro.
BuGn_r	O reverso do mapa de cores BuGn.
BuPu	Um mapa de cores sequencial que vai do azul claro ao roxo escuro.
BuPu_r	O reverso do mapa de cores BuPu.
mapa CMR	Um mapa de cores que vai do preto ao vermelho, do amarelo ao branco.
CMRmap_r	O reverso do mapa de cores CMRmap.
Escuro2	Um mapa de cores qualitativo com cores escuras.
Dark2_r	O reverso do mapa de cores Dark2.
GnBu	Um mapa de cores sequencial que vai do verde ao azul.
GnBu_r	O reverso do mapa de cores GnBu.
verdes	Um mapa de cores sequencial que vai do verde claro ao verde escuro.
Verdes_r	O reverso do mapa de cores Verdes.
cinzas	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao branco.
Greys_r	O reverso do mapa de cores Grays.
OrRd	Um mapa de cores sequencial que vai do laranja ao vermelho.
OrRd_r	O reverso do mapa de cores OrRd.
laranjas	Um mapa de cores sequencial que vai do laranja claro ao laranja escuro.
Laranjas_r	O reverso do mapa de cores Oranges.
PRGn	Um mapa de cores divergente que vai do roxo ao verde.
PRGn_r	O reverso do mapa de cores PRGn.
emparelhado	Um mapa de cores qualitativo com cores emparelhadas.
Paired_r	O reverso do mapa de cores Paired.
Pastel1	Um mapa de cores qualitativo com cores pastel.
Pastel1_r	O reverso do mapa de cores Pastel1.
Pastel2	Um mapa de cores qualitativo com cores pastel.
Pastel2_r	O reverso do mapa de cores Pastel2.
PiYG	Um mapa de cores divergente que vai do rosa ao verde.
PiYG_r	O reverso do mapa de cores PiYG.
PuBu	Um mapa de cores sequencial que vai do roxo ao azul.
PuBuGn	Um mapa de cores sequencial que vai do roxo ao azul e ao verde.
PuBuGn_r	O reverso do mapa de cores PuBuGn.
PuBu_r	O reverso do mapa de cores PuBu.
PuOr	Um mapa de cores divergente que vai do roxo ao laranja.
PuOr_r	O reverso do mapa de cores PuOr.
PuRd	Um mapa de cores sequencial que vai do roxo ao vermelho.
PuRd_r	O reverso do mapa de cores PuRd.
Roxos	Um mapa de cores sequencial que vai do roxo claro ao roxo escuro.
Roxos_r	O reverso do mapa de cores Purples.
RdBu	Um mapa de cores divergente que vai do vermelho ao azul.
RdBu_r	O reverso do mapa de cores RdBu.
RdGy	Um mapa de cores divergente que vai do vermelho ao branco e ao azul.
RdGy_r	O reverso do mapa de cores RdGy.
RdPu	Um mapa de cores sequencial que vai do vermelho ao roxo.
RdPu_r	O reverso do mapa de cores RdPu.
RdYlBu	Um mapa de cores divergente que vai do vermelho ao amarelo e ao azul.
RdYlBu_r	O reverso do mapa de cores RdYlBu.
RdYlGn	Um mapa de cores divergente que vai do vermelho ao amarelo e ao verde.
RdYlGn_r	O reverso do mapa de cores RdYlGn.
vermelhos	Um mapa de cores sequencial que vai do vermelho claro ao vermelho escuro.
Reds_r	O reverso do mapa de cores Reds.
Set1	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
Set1_r	O reverso do mapa de cores Set1.
Set2	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
Set2_r	O reverso do mapa de cores Set2.
Set3	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
Set3_r	O reverso do mapa de cores Set3.
Espectral	Um mapa de cores divergente que vai do vermelho ao amarelo, do verde ao azul.
Spectral_r	O reverso do mapa de cores espectral.
Wistia	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo claro ao amarelo escuro.
Wistia_r	O reverso do mapa de cores Wistia.
YlGn	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo claro ao verde escuro.
YlGnBu	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo claro ao azul e ao verde escuro.
YlGnBu_r	O reverso do mapa de cores YlGnBu.
YlGn_r	O reverso do mapa de cores YlGn.
YlOrBr	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo claro ao marrom escuro.
YlOrBr_r	O reverso do mapa de cores YlOrBr.
YlOrRd	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo claro ao vermelho escuro.
YlOrRd_r	O reverso do mapa de cores YlOrRd.
afmhot	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao vermelho, do amarelo ao branco.
afmhot_r	O reverso do mapa de cores afmhot.
outono	Um mapa de cores sequencial que vai do vermelho ao amarelo e ao marrom.
outono_r	O reverso do mapa de cores do outono.
binário	Um mapa de cores que vai do preto ao branco.
binary_r	O reverso do mapa de cores binário.
osso	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao branco com uma tonalidade azul.
osso_r	O reverso do mapa de cores do osso.
brg	Um mapa de cores que vai do azul ao vermelho e ao verde.
brg_r	O reverso do mapa de cores brg.
bwr	Um mapa de cores divergente que vai do azul ao branco e ao vermelho.
bwr_r	O reverso do mapa de cores bwr.
cividis	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao amarelo e ao verde.
cividis_r	O reverso do mapa de cores Cividis.
legal	Um mapa de cores sequencial que vai de ciano a magenta.
cool_r	O reverso do mapa de cores legal.
frio quente	Um mapa de cores divergente que vai do azul ao branco e ao vermelho.
coolwarm_r	O reverso do mapa de cores coolwarm.
cobre	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao marrom.
cobre_r	O reverso do mapa de cores cobre.
cubehelix	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao vermelho, do amarelo ao branco.
cubehelix_r	O reverso do cubeh.
bandeira	Um mapa de cores que vai do vermelho ao branco e ao azul.
flag_r	O reverso do mapa de cores da bandeira.
essência_terra	Um mapa de cores sequencial que vai do marrom ao verde e ao azul.
gist_earth_r	O reverso do mapa de cores gist_earth.
essência_gray	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao branco.
gist_gray_r	O reverso do mapa de cores gist_gray.
essência_calor	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao amarelo e ao vermelho.
gist_heat_r	O reverso do mapa de cores gist_heat.
essência_ncar	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
gist_ncar_r	O reverso do mapa de cores gist_ncar.
gist_rainbow	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
gist_rainbow_r	O reverso do mapa de cores gist_rainbow.
essência_stern	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao branco e ao vermelho.
gist_stern_r	O reverso do mapa de cores gist_stern.
essência_yarg	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao branco com uma tonalidade azul.
gist_yarg_r	O reverso do mapa de cores gist_yarg.
gnuplot	Um mapa de cores sequencial que vai do amarelo ao vermelho e ao roxo.
gnuplot2	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao verde ao amarelo ao vermelho ao roxo.
gnuplot2_r	O reverso do mapa de cores gnuplot2.
gnuplot_r	O reverso do mapa de cores do gnuplot.
cinza	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao branco.
gray_r	O reverso do mapa de cores cinza.
quente	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao vermelho, do amarelo ao branco.
hot_r	O reverso do mapa de cores quente.
hsv	Um mapa de cores que vai do vermelho ao amarelo ao verde ao azul ao roxo ao vermelho.
hsv_r	O reverso do mapa de cores hsv.
inferno	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao amarelo, do vermelho ao roxo.
inferno_r	O reverso do mapa de cores do inferno.
jato	Um mapa de cores que vai do azul ao verde, do amarelo ao vermelho.
jet_r	O reverso do mapa de cores do jato.
magma	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao roxo, do rosa ao amarelo.
magma_r	O reverso do mapa de cores do magma.
nipy_spectral	Um mapa de cores divergente que vai do azul ao branco ao vermelho ao amarelo ao verde.
nipy_spectral_r	O reverso do mapa de cores nipy_spectral.
oceano	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao azul e ao branco.
oceano_r	O reverso do mapa de cores do oceano.
rosa	Um mapa de cores sequencial que vai do preto ao rosa.
rosa_r	O reverso do mapa de cores rosa.
plasma	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao verde, do amarelo ao rosa.
plasma_r	O reverso do mapa de cores do plasma.
prisma	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
prisma_r	O reverso do mapa de cores do prisma.
arco-íris	Um mapa de cores qualitativo com cores distintas.
arco-íris_r	O reverso do mapa de cores do arco-íris.
sísmico	Um mapa de cores divergente que vai do azul ao branco e ao vermelho.
sísmica_r	O reverso do mapa de cores sísmico.
primavera	Um mapa de cores sequencial que vai do magenta ao amarelo.
spring_r	O reverso do mapa de cores da primavera.
verão	Um mapa de cores sequencial que vai do verde ao amarelo.
verão_r	O reverso do mapa de cores do verão.
tab10	Um mapa de cores qualitativo com 10 cores distintas.
tab10_r	O reverso do mapa de cores tab10.
tab20	Um mapa de cores qualitativo com 20 cores distintas.
tab20_r	O reverso do mapa de cores tab20.
tab20b	Um mapa de cores qualitativo com 20 cores distintas, enfatizando a faixa intermediária.
tab20b_r	O reverso do mapa de cores tab20b.
tab20c	Um mapa de cores qualitativo com 20 cores distintas, enfatizando os extremos.
tab20c_r	O reverso do mapa de cores tab20c.
terreno	Um mapa de cores sequencial que vai do verde ao marrom e ao cinza.
terreno_r	O reverso do mapa de cores do terreno.
crepúsculo	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao verde, ao amarelo, ao laranja e ao vermelho.
crepúsculo_r	O reverso do mapa de cores do crepúsculo.
twilight_shifted	Um mapa de cores sequencial que vai do verde ao azul, ao roxo, ao rosa e ao laranja.
twilight_shifted_r	O reverso do mapa de cores twilight_shifted.
viridis	Um mapa de cores sequencial que vai do azul ao verde e ao amarelo.
viridis_r	O reverso do mapa de cores viridis.

 

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Sotaque

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Acento_r

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Blues

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Blues_r

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BrBG

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BrBG_r

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BuGn

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BuGn_r

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BuPu

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BuPu_r

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mapa CMR

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CMRmap_r

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Escuro2

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Dark2_r

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GnBu

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GnBu_r

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verdes

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Verdes_r

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cinzas

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Greys_r

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OrRd

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OrRd_r

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laranjas

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Laranjas_r

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PRGn

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PRGn_r

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emparelhado

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Paired_r

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Pastel1

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Pastel1_r

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Pastel2

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Pastel2_r

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PiYG

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PiYG_r

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PuBu

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PuBu_r

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PuBuGn

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PuBuGn_r

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PuOr

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PuRd_r

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Roxos

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Roxos_r

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RdBu

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RdBu_r

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RdGy

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RdGy_r

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RdPu

RdPu_r

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RdYlBu

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RdYlBu_r

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RdYlGn

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RdYlGn_r

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vermelhos

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Reds_r

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Set1

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Set1_r

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Set2

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Set2_r

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Set3

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Set3_r

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Espectral

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Spectral_r

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Wistia

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Wistia_r

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YlGn

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YlGn_r

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YlGnBu

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YlGnBu_r

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YlOrBr

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YlOrBr_r

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YlOrRd

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YlOrRd_r

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afmhot

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afmhot_r

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Outono

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outono_r

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Binário

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Binary_r

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Osso

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osso_r

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Brg

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Brg_r

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Bwr

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Bwr_r

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Cividis

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Cividis_r

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Legal

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Cool_r

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Coolwarm

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Coolwarm_r

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Cobre

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cobre_r

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Cubehelix

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Cubehelix_r

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Bandeira

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Flag_r

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Gist_earth

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Gist_earth_r

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Gist_gray

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Gist_gray_r

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Gist_heat

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Gist_heat_r

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Gist_ncar

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Gist_ncar_r

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Gist_rainbow

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Gist_rainbow_r

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Gist_stern

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Gist_stern_r

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Gist_yarg

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Gist_yarg_r

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GnuplotGenericName

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Gnuplot_r

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Gnuplot2

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Gnuplot2_r

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Cinza

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Gray_r

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Quente

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Hot_r

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Hsv

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Hsv_r

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Inferno

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inferno_r

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Jato

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Jet_r

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Magma

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Magma_r

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Nipy_spectral

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Nipy_spectral_r

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oceano

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Ocean_r

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Rosa

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Rosa_r

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Plasma

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Plasma_r

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Prisma

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Prism_r

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Arco-íris

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Rainbow_r

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sísmica

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Seismic_r

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Primavera

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Spring_r

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Verão

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verão_r

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Tab10

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Tab10_r

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Tab20

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Tab20_r

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Tab20b

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Tab20b_r

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Tab20c

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Tab20c_r

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Terreno

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Terrain_r

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Crepúsculo

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Crepúsculo_r

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Twilight_shifted

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Twilight_shifted_r

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Viridis

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Viridis_r

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Inverno

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Winter_r

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Tamanho

Com a dispersão do Matplotlib, você pode personalizar o tamanho dos pontos com o argumento s.

Da mesma forma que as cores, certifique-se de que as matrizes dos eixos x e y tenham o mesmo tamanho:

Conforme sua necessidade personalize o tamanho dos seguintes marcadores:

Primeiro atribua tamanhos diferentes aos marcadores e também insira o mapa de cores 'inferno':

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Alfa

Com a dispersão do Matplotlib, você pode modificar a transparência dos pontos alterando os valores do parâmetro alfa.

Da mesma forma que as cores, certifique-se de que a matriz de dimensões tenha o mesmo comprimento que as matrizes dos eixos x e y:

Modifique a opacidade dos marcadores:

Utilize o mapa de cores 'oceano' e altere a opacidade dos pontos:

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Combinar tamanho de cor e alfa

Utilizando 100 pontos x, pontos y, cores e tamanhos, gere matrizes aleatórias:

Aplique size = 200 nas quatro matrizes abaixo e também utilize o mapa de cores gist_ncar:

Exemplo de Explicação

O exemplo acima utiliza a biblioteca Matplotlib para criar um gráfico de dispersão. O código pode ser resumido da seguinte forma:

• A biblioteca Matplotlib é importada com um alias “ pt “.
• Uma matriz NumPy “ mrx ” é gerada contendo 200 inteiros aleatórios de 0 a 299.
• Outra matriz NumPy “ amplo ” é gerada contendo 200 números inteiros aleatórios de 0 a 299.
• Uma terceira matriz NumPy “ mrx_colors ” é gerada contendo 200 números inteiros aleatórios de 0 a 99 que serão usados ​​para determinar cores para os pontos do gráfico de dispersão.
• Uma quarta matriz NumPy “ mrx_sizes ” é gerada contendo 200 números inteiros aleatórios de 0 a 999 que serão usados ​​para determinar o tamanho dos pontos do gráfico de dispersão.
• A função “ dispersão ” do Matplotlib é usada para criar um gráfico de dispersão. A função recebe vários parâmetros, incluindo as coordenadas x e y dos pontos, o mapa de cores a ser usado, o tamanho de cada ponto e a transparência de cada ponto.
• Uma barra de cores é adicionada ao gráfico usando a função “ barra de cores ”.
• O gráfico é exibido usando a função “ show ”.

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Benefícios do Matplotlib Scatter

Os gráficos de dispersão têm os seguintes benefícios:

1. Os gráficos de dispersão do Matplotlib são ótimos para exibir como duas variáveis ​​estão relacionadas entre si, o que ajuda a identificar padrões ou tendências nos dados.
2. Os gráficos de dispersão do Matplotlib podem ser personalizados de várias maneiras, como alterar a cor, a forma, o tamanho e a transparência dos pontos. Isso fornece uma visualização mais informativa e visualmente atraente.
3. Os gráficos de dispersão do Matplotlib podem ser usados ​​para visualizar a distribuição de pontos de dados, especialmente quando há um grande número de pontos. Isso é útil para detectar quaisquer outliers ou padrões nos dados.
4. Criar gráficos de dispersão com Matplotlib em Python é relativamente simples, tornando-o uma escolha popular para visualização de dados. É também uma biblioteca conhecida com amplos recursos para aprendizado e solução de problemas.
5. Os gráficos de dispersão do Matplotlib podem se tornar interativos usando outras bibliotecas, como Plotly, Bokeh ou mpld3, permitindo que os usuários aumentem o zoom, passem o mouse sobre os pontos de dados e acessem informações adicionais.
6. Os gráficos de dispersão do Matplotlib podem ser facilmente compartilhados e exibidos em diferentes sistemas operacionais e dispositivos, pois o Matplotlib é uma biblioteca de plataforma cruzada.

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Conclusão

Os gráficos de dispersão do Matplotlib oferecem uma abordagem flexível e adaptável para exibir a correlação entre duas variáveis ​​e a distribuição de pontos de dados. Devido à sua simplicidade, adaptabilidade entre plataformas e capacidade de interatividade, o Matplotlib tornou-se uma ferramenta de visualização de dados amplamente utilizada em Python. Seja você novo no campo ou um analista de dados experiente , adquirir experiência na criação de gráficos de dispersão usando o Matplotlib é um recurso valioso para o seu kit de ferramentas.

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