对三角形区域进行着色

Question

这是我的代码：

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.random.randint(1,100,100)
y = np.random.randint(-500,200,100)
plt.scatter(x, y)
ax = plt.gca()
ax.invert_yaxis()


x1, y1 = [0, 100], [-200, 0]
x2, y2 = [0, 0], [0, -200]
x3, y3 = [0, 100], [0, 0]

plt.plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3, marker = 'o')
plt.show()

plt.show()

有两个问题

1. 我希望三角形的手臂颜色相同，我该怎么做？
2. 我想对三角形下方的区域进行阴影处理，使其半透明，即我可以看到三角形内部散点图的点。这可行吗？

Answer 1

您可以通过列出 3 个 xy 坐标来表示一个三角形。重复第一个点会创建一个封闭的多边形。转换为 numpy 可以更轻松地仅选择 x 坐标和仅选择 y 坐标，如 triangle[:,0] 中的 x 坐标。

fill 创建一个填充多边形，其中alpha 带来半透明。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.random.randint(1, 100, 100)
y = np.random.randint(-500, 200, 100)
ax = plt.gca()
ax.scatter(x, y)
ax.invert_yaxis()

points = [[0, -200], [100, 0], [0, 0]]
triangle = np.array(points + points[:1])

ax.plot(triangle[:, 0], triangle[:, 1], marker='o')
ax.fill(triangle[:, 0], triangle[:, 1], color='yellow', alpha=0.3)

for xi, yi in points:
    ax.text(xi, yi, f' x:{xi:.0f}\n y:{yi:.0f}', color='red', fontsize=12, weight='bold',
            va='top' if yi > -100 else 'bottom')
ax.set_xlim(xmax=120) # more space for text

plt.show()

PS：此答案使用fill，因为它适用于一般三角形（以及更复杂的多边形）。 fill_between(x1, y1) 填充线段 x1,y1 和 y=0 之间的区域。如问题示例中的y3 无处不在0，fill_between(x1, y1) 将为示例三角形着色。如果y3 具有不同的值，但x3 和x1 仍然相等，则fill_between(x1, y1, y3) 将起作用。对于更任意的三角形，fill_between 会更麻烦。

Answer 2

您只需要在plot() 中指定color 属性即可。至于阴影，你需要fill_between()函数：

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.random.randint(1,100,100)
y = np.random.randint(-500,200,100)

ax = plt.gca()
ax.scatter(x, y)
ax.invert_yaxis()

x1, y1 = [0, 100], [-200, 0]
x2, y2 = [0, 0], [0, -200]
x3, y3 = [0, 100], [0, 0]

ax.plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3, marker = 'o', color='red')
ax.fill_between(x1, y1, facecolor='red', alpha=0.5)
plt.show()

输出：

Answer 3

更一般地说，您可以使用 matplotlib 补丁和集合 (example) 填充任何多边形：

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Polygon
from matplotlib.collections import PatchCollection    

x = np.random.randint(1,100,100)
y = np.random.randint(-500,200,100)
plt.scatter(x, y)
ax = plt.gca()
ax.invert_yaxis()


vertices = np.array([[0,0],[0,-200.0],[100.0,0]])

patches = []
triangle = Polygon(vertices, True)
patches.append(triangle)

p = PatchCollection(patches, alpha=0.4)
ax=plt.gca()
ax.add_collection(p)

plt.show()