有没有一种干净的方法可以在 Python 中生成折线直方图？

Question

我需要创建一个直方图来绘制一条线而不是阶梯图或条形图。我正在使用 python 2.7 下面的 plt.hist 函数绘制了一条阶梯线，并且 bin 在 plt.plot 函数中没有对齐。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
noise = np.random.normal(0,1,(1000,1))
(n,x,_) = plt.hist(noise, bins = np.linspace(-3,3,7), histtype=u'step' )  
plt.plot(x[:-1],n)

我需要这条线与 bin 中心的每个 bin 的计数相关，就好像 histt​​ype=u'line' 标志与 align=u'mid' 标志一起使用

Answer 1

使用 scipy，你可以 use stats.gaussian_kde 到 estimate the probability density function:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import scipy.stats as stats

noise = np.random.normal(0, 1, (1000, ))
density = stats.gaussian_kde(noise)
n, x, _ = plt.hist(noise, bins=np.linspace(-3, 3, 50), 
                   histtype=u'step', density=True)  
plt.plot(x, density(x))
plt.show()

Answer 2

您生成的线图没有对齐，因为使用的 x 值是 bin 边缘。 您可以按如下方式计算 bin 中心：bin_centers = 0.5*(x[1:]+x[:-1]) 那么完整的代码是：

noise = np.random.normal(0,1,(1000,1))
n,x,_ = plt.hist(noise, bins = np.linspace(-3,3,7), histtype=u'step' )
bin_centers = 0.5*(x[1:]+x[:-1])
plt.plot(bin_centers,n) ## using bin_centers rather than edges
plt.show()

如果您希望绘图填充到 y=0，请使用 plt.fill_between(bin_centers,n)

Answer 3

Matplotlib's thumbnail gallery 在像你这样的情况下通常很有帮助。来自画廊的this 和this one 的组合以及一些自定义可能非常接近您的想法：

import numpy as np
import matplotlib.mlab as mlab
import matplotlib.pyplot as plt

mu = 0
sigma = 1
noise = np.random.normal(mu, sigma, size=1000)
num_bins = 7
n, bins, _ = plt.hist(noise, num_bins, normed=1, histtype='step')
y = mlab.normpdf(bins, mu, sigma)
plt.plot(bins, y, 'r--')
plt.show()

另外，增加垃圾箱的数量有助于...