Matplotlib Span Selector: Genauere Bereichswahl

Einführung

In diesem Lab werden Sie durch die Verwendung des Matplotlib Span Selectors geführt, um einen Bereich auf einer Achse auszuwählen und eine detaillierte Ansicht des ausgewählten Bereichs auf einer anderen Achse zu plotten.

Tipps für die VM

Nachdem der VM-Start abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund der Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

Zunächst müssen wir die erforderlichen Bibliotheken importieren - numpy und matplotlib.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

Erstellen von Beispiel-Daten

Wir werden nun einige Beispiel-Daten erstellen, um sie mit numpy zu plotten.

## Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19680801)

x = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
y = np.sin(2 * np.pi * x) + 0.5 * np.random.randn(len(x))

Erstellen eines Diagramms und von Teil-Diagrammen

Wir werden nun ein Diagramm mit zwei Teil-Diagrammen mit matplotlib erstellen.

fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, figsize=(8, 6))

Plotten von Daten auf dem ersten Teil-Diagramm

Wir werden die Beispiel-Daten auf dem ersten Teil-Diagramm plotten.

ax1.plot(x, y)
ax1.set_ylim(-2, 2)
ax1.set_title('Press left mouse button and drag '
              'to select a region in the top graph')

Definieren einer Callback-Funktion

Wir werden eine Callback-Funktion definieren, die aufgerufen wird, wenn ein Bereich mithilfe des Span Selectors ausgewählt wird.

def onselect(xmin, xmax):
    indmin, indmax = np.searchsorted(x, (xmin, xmax))
    indmax = min(len(x) - 1, indmax)

    region_x = x[indmin:indmax]
    region_y = y[indmin:indmax]

    if len(region_x) >= 2:
        line2.set_data(region_x, region_y)
        ax2.set_xlim(region_x[0], region_x[-1])
        ax2.set_ylim(region_y.min(), region_y.max())
        fig.canvas.draw_idle()

Erstellen eines Span Selectors

Wir werden ein Span Selector-Objekt mit matplotlib.widgets.SpanSelector erstellen.

span = SpanSelector(
    ax1,
    onselect,
    "horizontal",
    useblit=True,
    props=dict(alpha=0.5, facecolor="tab:blue"),
    interactive=True,
    drag_from_anywhere=True
)

Plotten von Daten auf dem zweiten Teil-Diagramm

Wir werden die detaillierte Ansicht des ausgewählten Bereichs auf dem zweiten Teil-Diagramm plotten.

line2, = ax2.plot([], [])

Zeige das Diagramm an

Wir werden nun das Diagramm mit matplotlib.pyplot.show() anzeigen.

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man den Matplotlib Span Selector verwendet, um einen Bereich auf einer Achse auszuwählen und eine detaillierte Ansicht des ausgewählten Bereichs auf einer anderen Achse zu plotten. Wir haben auch gelernt, wie man ein Span Selector-Objekt erstellt und eine Callback-Funktion definiert, um den ausgewählten Bereich zu verarbeiten.

Matplotlib Span Selector