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時系列プロット、変数の性質ごとに色付けしたい

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KentoShin

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電気出力の変数を、時系列にプロットします(7-12月まで、1秒ごと)。
それを、制御の種類ごとに、色付けしたいです。下記に、例を示します。

出力 制御A 制御B 制御C
100 2 8     1
100 2 5     1
150 3 4     9
150 3 5     6
200 5 2     7
200 5 2     7
170 2 8     1
170 2 8     1
80 2 8     9

事実を、下記に、整理します。

  1. 出力をプロットする
  2. 各行ごとに、制御の値が一番低いものを、その行のメイン制御とする
    (上記の例だと、上から、C、C、A、A、B、B、C、C、A)

やりたいこと
・出力とメイン制御を紐づけて、「出力をメイン制御ごとに色付けした上で、プロットしたい

上記の例だと、例えば、出力を、
1-2行目:赤(制御C)
3-4行目:青(制御A)
5-6行目:黄色(制御B)
7-8行目:赤(制御C)
9行目:青(制御A)
に、それぞれ色づけして、プロットしたいということです。

ややこしくて恐縮ですが、どうぞよろしくお願いいたします。

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回答 2

checkベストアンサー

+2

とりあえず横軸をDatetime型にして書いてみました。

ライングラフにて線の色を変える場合、LineCollection を作成する必要がありますので以下のようになります。

横軸が時系列ということで、データの一部を適当に修正しております。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.lines as mlines
import matplotlib.dates as mdates
from matplotlib.collections import LineCollection
from matplotlib.colors import ListedColormap
import pandas as pd
import numpy as np
import io

txt = """
日時,出力,制御A,制御B,制御C
2018/7/1 10:00,100,2,8,1
2018/7/1 10:01,100,2,5,1
2018/7/1 10:02,150,3,4,9
2018/7/1 10:03,150,3,5,6
2018/7/1 10:04,200,5,2,7
2018/7/1 10:05,200,5,2,7
2018/7/1 10:06,170,2,8,1
2018/7/1 10:07,170,2,8,1
2018/7/1 10:08,80,2,8,9
"""

df = pd.read_csv(io.StringIO(txt), parse_dates=['日時'], index_col='日時')
df['メイン制御'] = df[["制御A","制御B","制御C"]].idxmin(axis=1)
df['メイン制御'] = df['メイン制御'].map({"制御A":0,"制御B":1,"制御C":2})

colors = ['r', 'g', 'b']
cmap = ListedColormap(colors)

inxval = mdates.date2num(df.index.to_pydatetime())
points = np.array([inxval, df['出力']]).T.reshape(-1,1,2)
segments = np.concatenate([points[:-1], points[1:]], axis=1)
lc = LineCollection(segments, cmap=cmap)
lc.set_array(df['メイン制御'])

ax =  plt.subplot()
ax.add_collection(lc)
ax.xaxis.set_major_locator(mdates.MinuteLocator(interval=5))
ax.xaxis.set_major_formatter(mdates.DateFormatter("%m/%d %H:%M"))
ax.set_ylabel('Power')
ax.autoscale_view()
ax.legend(handles = [
    mlines.Line2D([],[],color=colors[0], label="Control A"),
    mlines.Line2D([],[],color=colors[1], label="Control B"),
    mlines.Line2D([],[],color=colors[2], label="Control C")])
plt.show()


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+2

書いてみました。

import io
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

txt = """
出力    制御A    制御B    制御C
100    2    8        1
100    2    5        1
150    3    4        9
150    3    5        6
200    5    2        7
200    5    2        7
170    2    8        1
170    2    8        1
80    2    8        9
"""

df = pd.read_table(io.StringIO(txt), delimiter="\t", header=0)
print(df)
""" =>
    出力  制御A  制御B  制御C
0  100    2    8    1
1  100    2    5    1
2  150    3    4    9
3  150    3    5    6
4  200    5    2    7
5  200    5    2    7
6  170    2    8    1
7  170    2    8    1
8   80    2    8    9
"""

df["メイン制御"] = df.apply(lambda s: s.idxmin(), axis=1)

c_dict = {"制御A":"b", "制御B":"y", "制御C":"r"}
df.plot(y="出力", kind="bar", color=df["メイン制御"].map(lambda x:c_dict[x]))
plt.savefig("result.png")

result.png
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 追記

上と同様にpandasでやろうとした・・・らなかなか思い通りにplotできなかったので、生matplotlibで書いてみたコード。コードの見た目はともかく、結果はこんな感じで良いでしょうか。

import io
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

txt = """
出力    制御A    制御B    制御C
100    2    8        1
100    2    5        1
150    3    4        9
150    3    5        6
200    5    2        7
200    5    2        7
170    2    8        1
170    2    8        1
80    2    8        9
"""

df = pd.read_table(io.StringIO(txt), delimiter="\t", header=0)
print(df)
""" =>
    出力  制御A  制御B  制御C
0  100    2    8    1
1  100    2    5    1
2  150    3    4    9
3  150    3    5    6
4  200    5    2    7
5  200    5    2    7
6  170    2    8    1
7  170    2    8    1
8   80    2    8    9
"""

df["メイン制御"] = df.apply(lambda s: s.idxmin(), axis=1)

c_dict = {"制御A":"b", "制御B":"y", "制御C":"r"}

plt.figure()
for label in ["制御A","制御B","制御C"]:
    tmp = df[df["メイン制御"]==label]
    plt.bar(tmp.index, tmp["出力"],
            color=c_dict[label],
            label=label, 
            align="center")
plt.xticks(df.index)
plt.legend()
plt.savefig("result2.png")

result2.png
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  • 2018/07/25 15:36

    凡例がいまいちだから直します

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:04

    すみません:(
    横軸は、数字のindexでいいので、時系列の折れ線グラフにしていただきたいです。

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:06

    折れ線を区間ごとに色分けするということですか?

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:13

    はい、そうです:)

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:26

    それだと、質問文には
    1-2行目:赤(制御C)
    3-4行目:青(制御A)
    ...
    とありますが、たとえば2-3行目はどんな色になりますか?

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:37 編集

    前の色で繋げてください。つまり、
    1-3: 赤
    3-5:青
    5-7:黄
    7-9:赤
    になります。

    キャンセル

  • 2018/07/25 17:57

    よろしくお願いいたします:)

    キャンセル

  • 2018/07/25 20:01 編集

    少なくとも今日中は無理だと思いますが、時間があるときに追記します

    キャンセル

  • 2018/07/27 13:29

    すみません、ほかの方が、時系列のプロットを書いていただきました:(

    キャンセル

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