dfにおける上の行との差の正負により、グラフの線分の色を変えたい

Question

前提・実現したいこと

ある地点での時系列データより波高を縦軸、波周期を横軸とした散布図を作成し、点を直線で結んだグラフを作成しています。

そこで、前回計測の波高（30分間隔計測なため、30分前）よりも大きな値になるとき（グラフでy軸の値が大きくなるとき）は青い線で、逆に下回るときは赤い線で結びたいです。(いずれは同値なら黒に指定したいです)

if文とdiffを使ってトライしているのですが、手詰まりになってしまい、質問させていただきます。

発生している問題・エラーメッセージ

ValueError: The truth value of a Series is ambiguous. Use a.empty, a.bool(), a.item(), a.any() or a.all().

該当のソースコード

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as dt
from matplotlib.dates import date2num

df=pd.read_csv('liverpool2010-bay-wavenet-site.csv',header=None, skiprows=1,)[[0,1,2]]
df.columns=["Time (GMT)", "Dominant (peak) wave period (s)", "Significant wave height (Hm0) (m)"]

df['Time (GMT)']=pd.to_datetime(df['Time (GMT)'])
df=df.set_index("Time (GMT)")
df=df.loc["2010-1-01 00:00:00":"2010-1-31 23:30:00"]

df2=df.diff()

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,6))
plt.grid()
plt.title("Liverpool 2010年1月", fontname="MS Gothic",fontsize=25)

x=df['Dominant (peak) wave period (s)']/1.1
y=df['Significant wave height (Hm0) (m)']

y2=df2['Significant wave height (Hm0) (m)']

ax.set_ylabel('$H_{m0}$ \n (m)',labelpad=35,fontsize=20, rotation='horizontal')
ax.set_xlabel('$T_{p}$/1.1(s)',labelpad=25,fontsize=20, rotation='horizontal')

ax.set_xlim(0,12)
ax.set_ylim(0,2.5)
ax.tick_params(axis='x', labelsize= 15)
ax.tick_params(axis='y', labelsize=15)
ax.minorticks_on()


plt.scatter(x,y,c='k',s=10, alpha=0.4)
plt.plot(x,y,lw=0.5, color='blue' if y2>0  else 'red')

試したこと

以上のコードの通りです。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

python3
jupyter notebook

Answer 1

色を変えて複数の線を引きたいような場合は、LineCollectionを使うといいです。第一引数のn番目の線をcolorsのn番目の色で描きます。

plt.plot(x,y,lw=0.5, color='blue' if y2>0 else 'red')
を以下で置き換えます。

from matplotlib.collections import LineCollection

lc = LineCollection(
    [[(x0, y0), (x1, y1)] for x0, y0, x1, y1 in zip(x, y, x[1:], y[1:])],
    colors=['blue' if v > 0 else 'red' for v in y2[1:]],
    lw=0.5)
ax.add_collection(lc)

0の場合に色を黒にしたい場合

いろいろやり方がありそうですが、色を決める関数を作ってしまうのがわかりやすいとおもいます。

def select_color(v):
    if v > 0:
        return 'b'
    elif v < 0:
        return 'r'
    else:
        return 'k'

lc = LineCollection(
    [[(x0, y0), (x1, y1)] for x0, y0, x1, y1 in zip(x, y, x[1:], y[1:])],
    colors=[select_color(v) for v in y2[1:]],,
    lw=0.5)
ax.add_collection(lc)

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
無事にできました。
また、もしv=0の場合は黒色にするといった場合、どのようにelifを組み込めばよいのでしょうか。

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
遅くなり申し訳ございません。
お教えいただいた通りに入力し、・・・の所に初めの回答のコードをそのまま
貼って実行しましたが、
positional argument follows keyword argument
というエラーが出てしまいました。。。
以下コードです。

def select_color(v):
if v > 0:
return 'r'
elif v < 0:
return 'b'
else:
return 'k'

lc = LineCollection(
[[(x0, y0), (x1, y1)] for x0, y0, x1, y1 in zip(x, y, x[1:], y[1:])],
colors=[select_color(v) for v in y2[1:]],

ax.add_collection(lc)

[bsdfan]

colorsの部分だけを変更するという意味で、ああいう書き方をしていました。
省略なしに修正しました。

[taihei_._]

colors=['blue' if v > 0 else 'red' for v in y2[1:]]と指定すると、
その二色のみになってしまい、上につくった関数は意味をなさなくなってしまったのですが、
どこが間違っているのでしょうか。。。

[taihei_._]

無事にできました！大変ありがとうございました。

Answer 2

shiftを使って以下のようなことをやれば良いでしょう。

>>> print(df)
   a     w
0  1   5.0
1  2  12.0
2  3   4.0
3  4   2.8
>>> df['delta'] = df['w'] - df['w'].shift()
>>> print(df)
   a     w  delta
0  1   5.0    NaN
1  2  12.0    7.0
2  3   4.0   -8.0
3  4   2.8   -1.2

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
df['delta']を作成すると差は作れたのですが、グラフの色を変えるif文にはどのように組み込めばよいのでしょうか。。