按X刻度缩放matplotlib.pyplot.ax.spatter markersize

Question

我想根据x/y轴上的点数缩放matplotlib.pyplot.axes.scatter绘图的markersize。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

vmin = 1
vmax = 11

x = np.random.randint(vmin, vmax, 5)
y = np.random.randint(vmin, vmax, 5)

fig, ax = plt.subplots()
for v in np.arange(vmin, vmax):
    ax.axvline(v - 0.5)
    ax.axvline(v + 0.5)
    ax.axhline(v - 0.5)
    ax.axhline(v + 0.5)

ax.set_xlim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)
ax.set_ylim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)
ax.scatter(x, y)

ax.set_aspect(1)
plt.show()

AX始终使用相等的纵横比，并且两个轴具有相同的LIM值。

两个图中的markersize保留为默认值，即markersize=6。

Answer 1

一个简单的选择是用patchcollection替换散点，该散点由半径为0.5的圆组成。

circles = [plt.Circle((xi,yi), radius=0.5, linewidth=0) for xi,yi in zip(x,y)]
c = matplotlib.collections.PatchCollection(circles)
ax.add_collection(c)

如果需要散点图，另一种方法是将markersize更新为数据单位。

这里的简单解决方案是首先绘制一次图形，然后获取轴的大小，并以点为单位计算markersize。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

vmin = 1
vmax = 11

x = np.random.randint(vmin, vmax, 5)
y = np.random.randint(vmin, vmax, 5)

fig, ax = plt.subplots(dpi=141)
for v in np.arange(vmin, vmax):
    ax.axvline(v - 0.5)
    ax.axvline(v + 0.5)
    ax.axhline(v - 0.5)
    ax.axhline(v + 0.5)

ax.set_xlim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)
ax.set_ylim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)

ax.set_aspect(1)
fig.canvas.draw()
s = ((ax.get_window_extent().width  / (vmax-vmin+1.) * 72./fig.dpi) ** 2)

ax.scatter(x, y, s = s, linewidth=0)

plt.show()

关于如何使用markersize of scatters的一些背景信息，请参见以下答案。上述解决方案的缺点是将标记大小固定到绘图的大小和状态。如果轴的限制会改变或绘图被缩放，散点绘图将再次有错误的大小。

因此，下面的解决方案将更为通用。这是一个有点复杂的工作，将类似于绘制一条线的宽度，以数据单位。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

vmin = 1
vmax = 32

x = np.random.randint(vmin, vmax, 5)
y = np.random.randint(vmin, vmax, 5)

fig, ax = plt.subplots()
for v in np.arange(vmin, vmax):
    ax.axvline(v - 0.5)
    ax.axvline(v + 0.5)
    ax.axhline(v - 0.5)
    ax.axhline(v + 0.5)

ax.set_xlim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)
ax.set_ylim(vmin - 0.5, vmax + 0.5)

class scatter():
    def __init__(self,x,y,ax,size=1,**kwargs):
        self.n = len(x)
        self.ax = ax
        self.ax.figure.canvas.draw()
        self.size_data=size
        self.size = size
        self.sc = ax.scatter(x,y,s=self.size,**kwargs)
        self._resize()
        self.cid = ax.figure.canvas.mpl_connect('draw_event', self._resize)

    def _resize(self,event=None):
        ppd=72./self.ax.figure.dpi
        trans = self.ax.transData.transform
        s =  ((trans((1,self.size_data))-trans((0,0)))*ppd)[1]
        if s != self.size:
            self.sc.set_sizes(s**2*np.ones(self.n))
            self.size = s
            self._redraw_later()
    
    def _redraw_later(self):
        self.timer = self.ax.figure.canvas.new_timer(interval=10)
        self.timer.single_shot = True
        self.timer.add_callback(lambda : self.ax.figure.canvas.draw_idle())
        self.timer.start()


sc = scatter(x,y,ax, linewidth=0)

ax.set_aspect(1)
plt.show()

（我更新了代码，使用计时器来重绘画布，由于这个问题）