python - 如何从 bin 生成直方图？

Question

我有一些数据作为 numpy 数组x, y, v，如下面的代码所示。

这实际上velocity (v)是 xy 平面中尘埃粒子的虚拟数据。

我已经将我的数据分成 4 个 bin，对于每个 bin，我计算了每个 bin 中条目的平均值并制作了一张热图。

现在我想要做的是v在每个 bin中制作一个直方图/分布，并0以直方图的中心为中心。

我不想再绘制平均值，只想将我的数据划分到与此代码相同的箱中，并且对于每个箱，我想生成箱中值的直方图。

我该怎么做？

我认为这是一种模拟气体粒子发射线光谱的方法。任何帮助表示赞赏！谢谢！

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

x = np.array([-10,-2,4,12,3,6,8,14,3])
y = np.array([5,5,-6,8,-20,10,2,2,8])
v = np.array([4,-6,-10,40,22,-14,20,8,-10])

x_bins = np.linspace(-20, 20, 3)
y_bins = np.linspace(-20, 20, 3)

H, xedges, yedges = np.histogram2d(x, y, bins = [x_bins, y_bins], weights = v)

pstat = stats.binned_statistic_2d(x, y, v, statistic='mean', bins = [x_bins, y_bins])

plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.imshow(pstat.statistic.T, origin='lower',  cmap='RdBu',
            extent=[xedges[0], xedges[-1], yedges[0], yedges[-1]])

plt.colorbar().set_label('mean', rotation=270)

编辑：请注意，我的原始数据很大。我的 x、y、v 数组非常大，我使用的是 30x30 网格，也就是说，不仅仅是 4 个象限，而是 900 个箱。我可能还需要增加垃圾箱号。因此，我们希望找到一种方法来自动将“v”数据分成规则间隔的 bin，然后能够绘制每个 bin 中“v”数据的直方图。

标签： pythonnumpyhistogrambinspectrum

Answer 1

我将遍历压缩的 x 和 y，然后标记 v 是否在象限内并将它们附加到象限列表中。之后，您可以绘制任何您想要的内容：

x = np.array([-10,-2,4,12,3,6,8,14,3])
y = np.array([5,5,-6,8,-20,10,2,2,8])
v = np.array([4,-6,-10,40,22,-14,20,8,-10])

q1 = []
q2 = []
q3 = []
q4 = []

for i, (x1,y1) in enumerate(zip(x,y)):
    if x1<0 and y1>=0:
        q1.append(v[i])
    elif x1>=0 and y1>=0:
        q2.append(v[i])
    elif x1>=0 and y1<0:
        q3.append(v[i])
    elif x1<0 and y1<0:
        q4.append(v[i])
print(q1)
print(q2)
print(q3)
print(q4)  
#[4, -6]
#[40, -14, 20, 8, -10]
#[-10, 22]
#[]  
plt.hist(q1, density=True)
plt.hist(q2, density=True)
plt.hist(q3, density=True)
#q4 is empty