python - matplotlib: ボックスプロットのグループ化

Question

matplotlib でボックスプロットをグループ化する方法はありますか?

「A」、「B」、「C」の 3 つのグループがあり、それぞれについて「リンゴ」と「オレンジ」の両方の箱ひげ図を作成するとします。直接グループ化できない場合は、6 つの組み合わせすべてを作成し、直線的に並べて配置できます。グループ化を視覚化する最も簡単な方法は何ですか? 私のシナリオには「A」よりもはるかに長い名前が含まれているため、目盛りラベルを「A +りんご」のようなものに設定しないようにしています。

Answer 1

会話に追加するために、オブジェクト自体の辞書を反復処理することにより、箱ひげ図の色を変更するよりエレガントな方法を見つけました

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def color_box(bp, color):

    # Define the elements to color. You can also add medians, fliers and means
    elements = ['boxes','caps','whiskers']

    # Iterate over each of the elements changing the color
    for elem in elements:
        [plt.setp(bp[elem][idx], color=color) for idx in xrange(len(bp[elem]))]
    return

a = np.random.uniform(0,10,[100,5])    

bp = plt.boxplot(a)
color_box(bp, 'red')

乾杯！

Answer 2

これは私が書いた関数で、Molly のコードと、インターネットで見つけた他のコードを使用して、少し洗練されたグループ化された箱ひげ図を作成します。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def custom_legend(colors, labels, linestyles=None):
    """ Creates a list of matplotlib Patch objects that can be passed to the legend(...) function to create a custom
        legend.

    :param colors: A list of colors, one for each entry in the legend. You can also include a linestyle, for example: 'k--'
    :param labels:  A list of labels, one for each entry in the legend.
    """

    if linestyles is not None:
        assert len(linestyles) == len(colors), "Length of linestyles must match length of colors."

    h = list()
    for k,(c,l) in enumerate(zip(colors, labels)):
        clr = c
        ls = 'solid'
        if linestyles is not None:
            ls = linestyles[k]
        patch = patches.Patch(color=clr, label=l, linestyle=ls)
        h.append(patch)
    return h


def grouped_boxplot(data, group_names=None, subgroup_names=None, ax=None, subgroup_colors=None,
                    box_width=0.6, box_spacing=1.0):
    """ Draws a grouped boxplot. The data should be organized in a hierarchy, where there are multiple
        subgroups for each main group.

    :param data: A dictionary of length equal to the number of the groups. The key should be the
                group name, the value should be a list of arrays. The length of the list should be
                equal to the number of subgroups.
    :param group_names: (Optional) The group names, should be the same as data.keys(), but can be ordered.
    :param subgroup_names: (Optional) Names of the subgroups.
    :param subgroup_colors: A list specifying the plot color for each subgroup.
    :param ax: (Optional) The axis to plot on.
    """

    if group_names is None:
        group_names = data.keys()

    if ax is None:
        ax = plt.gca()
    plt.sca(ax)

    nsubgroups = np.array([len(v) for v in data.values()])
    assert len(np.unique(nsubgroups)) == 1, "Number of subgroups for each property differ!"
    nsubgroups = nsubgroups[0]

    if subgroup_colors is None:
        subgroup_colors = list()
        for k in range(nsubgroups):
            subgroup_colors.append(np.random.rand(3))
    else:
        assert len(subgroup_colors) == nsubgroups, "subgroup_colors length must match number of subgroups (%d)" % nsubgroups

    def _decorate_box(_bp, _d):
        plt.setp(_bp['boxes'], lw=0, color='k')
        plt.setp(_bp['whiskers'], lw=3.0, color='k')

        # fill in each box with a color
        assert len(_bp['boxes']) == nsubgroups
        for _k,_box in enumerate(_bp['boxes']):
            _boxX = list()
            _boxY = list()
            for _j in range(5):
                _boxX.append(_box.get_xdata()[_j])
                _boxY.append(_box.get_ydata()[_j])
            _boxCoords = zip(_boxX, _boxY)
            _boxPolygon = plt.Polygon(_boxCoords, facecolor=subgroup_colors[_k])
            ax.add_patch(_boxPolygon)

        # draw a black line for the median
        for _k,_med in enumerate(_bp['medians']):
            _medianX = list()
            _medianY = list()
            for _j in range(2):
                _medianX.append(_med.get_xdata()[_j])
                _medianY.append(_med.get_ydata()[_j])
                plt.plot(_medianX, _medianY, 'k', linewidth=3.0)

            # draw a black asterisk for the mean
            plt.plot([np.mean(_med.get_xdata())], [np.mean(_d[_k])], color='w', marker='*',
                      markeredgecolor='k', markersize=12)

    cpos = 1
    label_pos = list()
    for k in group_names:
        d = data[k]
        nsubgroups = len(d)
        pos = np.arange(nsubgroups) + cpos
        label_pos.append(pos.mean())
        bp = plt.boxplot(d, positions=pos, widths=box_width)
        _decorate_box(bp, d)
        cpos += nsubgroups + box_spacing

    plt.xlim(0, cpos-1)
    plt.xticks(label_pos, group_names)

    if subgroup_names is not None:
        leg = custom_legend(subgroup_colors, subgroup_names)
        plt.legend(handles=leg)

次のように関数を使用できます。

data = { 'A':[np.random.randn(100), np.random.randn(100) + 5],
         'B':[np.random.randn(100)+1, np.random.randn(100) + 9],
         'C':[np.random.randn(100)-3, np.random.randn(100) -5]
       }

grouped_boxplot(data, group_names=['A', 'B', 'C'], subgroup_names=['Apples', 'Oranges'], subgroup_colors=['#D02D2E', '#D67700'])
plt.show()