二つの変数の前データとの比較による場合分けを4パターン行い、散布図に4色で示したい

Question

前提・実現したいこと

一つ上の行の値と比較し、それぞれの大小による場合分けを行い、
散布図に示したいです。aが増大でbも増大、aが増大でbが減少、
aが減少でbが増大、aが減少でbが増大というように場合分けをしたいです。

該当のソースコード

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt


list1=[[17,34],[16,22],[12,27],[15,25],[21,26],[23,22]]
index1 = ["1", "2", "3","4","5","6"]
columns1 =["a", "b"]
df=pd.DataFrame(data=list1, index=index1, columns=columns1)
df2=df.diff()

x1=df['a']
x2=df2['a']
y1=df['b']
y2=df2['b']

def select_color(u,v):
    if v > 0  &  u > 0 :
        return 'r'
    elif v < 0 &  u >0:
        return 'b'
    elif v>0  &  u<0 :
        return 'g'
    elif v<0 & u<0:
        return 'y'
    else:
        return 'k'
    
plt.scatter(x1,y1,c=[[select_color(u,v) for u in x2 ]for v in y2] ,s=10, alpha=0.4)

発生している問題・エラーメッセージ

TypeError: unsupported operand type(s) for &: 'int' and 'float'

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

python3
jupyter notebook

Answer 1

pandasの機能を使えば、DataFrameだけでグラフを作成することができます。

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

list1=[[17,34],[16,22],[12,27],[15,25],[21,26],[23,22]]
index1 = ["1", "2", "3","4","5","6"]
columns1 =["a", "b"]
df=pd.DataFrame(data=list1, index=index1, columns=columns1)

df['color'] = 'k'
df['color'] = df['color'].mask((df['a'].diff() > 0) & (df['b'].diff() > 0), 'r')
df['color'] = df['color'].mask((df['a'].diff() < 0) & (df['b'].diff() > 0), 'b')
df['color'] = df['color'].mask((df['a'].diff() > 0) & (df['b'].diff() < 0), 'g')
df['color'] = df['color'].mask((df['a'].diff() < 0) & (df['b'].diff() < 0), 'y')
df.plot.scatter(x='a', y='b', c='color', s=100)
plt.show()

実行結果

詳しくは、以下をお読み下さい。

pandasで条件に応じて値を代入（where, mask）
pandasのplotメソッドでグラフを作成しデータを可視化

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございました。
このような方法もあったのですね。存じ上げていませんでした。
大変ありがとうございました。

Answer 2

最初の行が NA になってしまうので 0 で埋めます。

#df2 = df.diff()
df2 = df.diff().fillna(0)

&(ビット演算子)ではなく and(論理演算子)です。

def select_color(p):
    u, v = p
    if v > 0 and u > 0 :
        return 'r'
    elif v < 0 and u > 0:
        return 'b'
    elif v > 0 and u < 0 :
        return 'g'
    elif v < 0 and u < 0:
        return 'y'
    else:
        return 'k'

カラーの指定の仕方がおかしいので修正します。

plt.scatter(
    x1, y1, s=50, alpha=1.0,
    c = df2.apply(select_color, axis=1))

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございました。
NAの修正まで教えていただき、大変ありがとうございます。

Answer 3

質問者さんの実現したいことは下記のコードで実現できていますでしょうか？

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt


list1=[[17,34],[16,22],[12,27],[15,25],[21,26],[23,22]]
index1 = ["1", "2", "3","4","5","6"]
columns1 =["a", "b"]
df=pd.DataFrame(data=list1, index=index1, columns=columns1)
df2=df.diff()

x1=df['a']
x2=df2['a']
y1=df['b']
y2=df2['b']

def select_color(u,v):
    if v > 0  and  u > 0 :
        return 'r'
    elif v < 0 and  u >0:
        return 'b'
    elif v>0  and  u<0 :
        return 'g'
    elif v<0 and u<0:
        return 'y'
    else:
        return 'k'

plt.scatter(x1,y1,c=[select_color(u,v) for u, v in zip(x2, y2)] ,s=10, alpha=0.4)

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
まさにその通りです。
ありがとうございました。
他のお二方のご回答でも実行することができたのですが、
一番早かったご回答ということでベストアンサーとさせていただきます。
大変ありがとうございました。