如何为给定的网格和 x、y、z 列创建 Z 值矩阵？

Question

假设我们想用三个一维数组

x

、

y

、

z

制作热图。 从三个列表绘制热图：X、Y、强度的答案是有效的，但

Z = np.array(z).reshape(len(y), len(x))

线很大程度上取决于 z 值添加到列表中的顺序。

作为示例，以下 2 个测试给出了完全相同的图，而 不应该。确实：

• 在测试1中，

  z=2

  应该代表

  x=100, y=7

  。

• 在测试2中，

  z=2

  应该代表

  x=102, y=5

  。

我们应该如何在函数

Z

中创建

heatmap

矩阵，这样它就不会依赖于 z 值添加的顺序？

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def heatmap(x, y, z):
    z = np.array(z)
    x = np.unique(x)
    y = np.unique(y)
    X, Y = np.meshgrid(x, y)
    Z = np.array(z).reshape(len(y), len(x))
    plt.pcolormesh(X, Y, Z)
    plt.show()

### TEST 1
x, y, z = [], [], []
k = 0
for i in range(100, 120):
    for j in range(5, 15):
        x.append(i)
        y.append(j)
        z.append(k)
        k += 1

heatmap(x, y, z)


### TEST 2
x, y, z = [], [], []
k = 0
for j in range(5, 15):
    for i in range(100, 120):
        x.append(i)
        y.append(j)
        z.append(k)
        k += 1

heatmap(x, y, z)

编辑：示例 2：让我们说

x = [0, 2, 1, 2, 0, 1]
y = [3, 4, 4, 3, 4, 3]
z = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

应该有一种明确的方法从 3 个数组

x

、

y

、

z

到热图可绘制网格网格 + z 值矩阵。

在此示例中，

x

和

y

没有特定的顺序，非常随机。如何做到这一点？

这里像

reshape

这样的

Z = np.array(z).reshape(len(y), len(x))

的顺序是错误的。

Answer 1

如果您查看

np.meshgrid

，您会发现有两种索引方案：

"xy"

（默认）和

"ij"

。使用

"xy"

索引时，

X

（

np.meshgrid

结果）沿列增加，

Y

沿行增加。这与

"ij"

索引相反，其中

X

沿行增加，

Y

跨列增加。

在测试 1 中，如果您要使用典型的 c 样式排序 (

x

) 重塑

np.reshape(x, (20, 10))

，您会看到生成的数组沿行增加，因此它使用

"ij"

（和

 y

沿列增加）。在测试 2 中，重塑 (

np.reshape(x, (10, 20))

) 会导致重塑的

x

沿列增加，因此它使用

"xy"

索引。

也就是说，您可以调整

heatmap

函数调用以获取调用

np.meshgrid

时使用的索引参数，并将

Z

重塑为与

X

/

Y

相同的形状。

def heatmap(x, y, z, indexing="xy"):
    x = np.unique(x)
    y = np.unique(y)
    X, Y = np.meshgrid(x, y, indexing=indexing)
    Z = np.asarray(z).reshape(X.shape)
    fig, ax = plt.subplots()
    p = ax.pcolormesh(X, Y, Z)
    fig.show()
    return p, fig, ax

# test 1 heatmap call
heatmap(x, y, z, "ij")

# test 2 heatmap call
heatmap(x, y, z, "xy")