Seaborn Facetgrid 中热图的变化

Posted 2023-03-12

【中文标题】Seaborn Facetgrid 中热图的变化

【英文标题】：Plots shifting in heatmaps in Seaborn Facetgrid

【发布时间】：2019-01-23 09:30:02

【问题描述】：

提前抱歉图片的数量，但它们有助于证明问题

我已经建立了一个数据框，其中包含膜厚度测量值，用于多个基材、多个层，作为坐标的函数：

|    | Sub | Result | Layer | Row | Col |
|----|-----|--------|-------|-----|-----|
|  0 |   1 |   2.95 | 3 - H |   0 |  72 |
|  1 |   1 |   2.97 | 3 - V |   0 |  72 |
|  2 |   1 |   0.96 | 1 - H |   0 |  72 |
|  3 |   1 |   3.03 | 3 - H | -42 |  48 |
|  4 |   1 |   3.04 | 3 - V | -42 |  48 |
|  5 |   1 |   1.06 | 1 - H | -42 |  48 |
|  6 |   1 |   3.06 | 3 - H |  42 |  48 |
|  7 |   1 |   3.09 | 3 - V |  42 |  48 |
|  8 |   1 |   1.38 | 1 - H |  42 |  48 |
|  9 |   1 |   3.05 | 3 - H | -21 |  24 |
| 10 |   1 |   3.08 | 3 - V | -21 |  24 |
| 11 |   1 |   1.07 | 1 - H | -21 |  24 |
| 12 |   1 |   3.06 | 3 - H |  21 |  24 |
| 13 |   1 |   3.09 | 3 - V |  21 |  24 |
| 14 |   1 |   1.05 | 1 - H |  21 |  24 |
| 15 |   1 |   3.01 | 3 - H | -63 |   0 |
| 16 |   1 |   3.02 | 3 - V | -63 |   0 |

这将持续超过 10 个潜艇（每批），每个潜艇 13 个站点，以及 3 层 - 这个df 是一个复合体。 我正在尝试将数据呈现为热图的 facetgrid（改编代码来自 How to make heatmap square in Seaborn FacetGrid - 谢谢！）

我可以很高兴地绘制df 的一个子集：

spam = df.loc[df.Sub== 6].loc[df.Layer == '3 - H']
spam_p= spam.pivot(index='Row', columns='Col', values='Result')

sns.heatmap(spam_p, cmap="plasma")

但是 - 有一些缺失的结果，其中层测量错误（返回“10000”）所以我用 NaN 替换了这些：

df.Result.replace(10000, np.nan)

为了绘制一个 facetgrid 以显示所有子/层，我编写了以下代码：

def draw_heatmap(*args, **kwargs):
    data = kwargs.pop('data')
    d = data.pivot(columns=args[0], index=args[1], 
    values=args[2])
    sns.heatmap(d, **kwargs)

fig = sns.FacetGrid(spam, row='Wafer', 
col='Feature', height=5, aspect=1)

fig.map_dataframe(draw_heatmap, 'Col', 'Row', 'Result', cbar=False, cmap="plasma", annot=True, annot_kws="size": 20)

产生：

它已自动调整轴以不显示任何存在 NaN 的位置。 我尝试过屏蔽（参见https://github.com/mwaskom/seaborn/issues/375），但Inconsistent shape between the condition and the input (got (237, 15) and (7, 7)) 出现错误。

结果是，当不使用裁剪后的数据集时（即df 而不是spam，代码会生成以下 Facetgrid）：

在极端（边缘）坐标位置具有缺失值的绘图使绘图在轴内移动 - 这里显然都在左上角。 Sub #5，第 3-H 层应如下所示：

即有NaNs的地方留空。

为什么 facetgrid 将整个绘图向上和/或向左移动？另一种方法是根据子/层数动态生成子图（啊！）。

非常感谢您的任何帮助。

2 层 sub 5 的完整数据集：

    Sub Result  Layer   Row     Col
0   5   2.987   3 - H   0       72
1   5   0.001   1 - H   0       72
2   5   1.184   3 - H   -42     48
3   5   1.023   1 - H   -42     48
4   5   3.045   3 - H   42      48 
5   5   0.282   1 - H   42      48
6   5   3.083   3 - H   -21     24 
7   5   0.34    1 - H   -21     24
8   5   3.07    3 - H   21      24
9   5   0.41    1 - H   21      24
10  5   NaN     3 - H   -63     0
11  5   NaN     1 - H   -63     0
12  5   3.086   3 - H   0       0
13  5   0.309   1 - H   0       0
14  5   0.179   3 - H   63      0
15  5   0.455   1 - H   63      0
16  5   3.067   3 - H   -21    -24
17  5   0.136   1 - H   -21    -24
18  5   1.907   3 - H   21     -24
19  5   1.018   1 - H   21     -24
20  5   NaN     3 - H   -42    -48
21  5   NaN     1 - H   -42    -48
22  5   NaN     3 - H   42     -48
23  5   NaN     1 - H   42     -48
24  5   NaN     3 - H   0      -72
25  5   NaN     1 - H   0      -72

【问题讨论】：

我该如何测试这个？ “sub”和“wafer”一样吗？什么最小数据集可以重现该问题？

是的 - 抱歉，这里有多个命名约定，我已经把这个问题放在一起来问这个问题。子 == 晶圆。

我将进行编辑以帮助生成测试数据集...

我添加了一个完整的数据集；但是，您总是可以多次使用这些数据来模拟多个潜艇（显然）。如果你这样做 - 包含更多（假）值可能是一个好主意，以强制使用不同/新的位置，即。用值替换一些 NaN。

【参考方案1】：

您可以创建唯一列和行标签的列表，并使用它们重新索引数据透视表。

cols = df["Col"].unique()
rows = df["Row"].unique()

pivot = data.pivot(...).reindex_axis(cols, axis=1).reindex_axis(rows, axis=0)

如在this answer 中看到的那样。

一些完整的代码：

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

r = np.repeat([0,-2,2,-1,1,-3],2)
row = np.concatenate((r, [0]*2, -r[::-1]))
c = np.array([72]*2+[48]*4 + [24]*4 + [0]* 3)
col = np.concatenate((c,-c[::-1]))

df = pd.DataFrame("Result" : np.random.rand(26),
                   "Layer" : list("AB")*13,
                   "Row" : row, "Col" : col)

df1 = df.copy()
df1["Sub"] = [5]*len(df1)
df1.at[10:11,"Result"] = np.NaN
df1.at[20:,"Result"] = np.NaN

df2 = df.copy()
df2["Sub"] = [3]*len(df2)
df2.at[0:2,"Result"] = np.NaN

df = pd.concat([df1,df2])

cols = np.unique(df["Col"].values)
rows = np.unique(df["Row"].values)

def draw_heatmap(*args, **kwargs):
    data = kwargs.pop('data')
    d = data.pivot(columns=args[0], index=args[1], 
                   values=args[2])
    d = d.reindex_axis(cols, axis=1).reindex_axis(rows, axis=0)
    print d
    sns.heatmap(d,  **kwargs)

grid = sns.FacetGrid(df, row='Sub', col='Layer', height=3.5, aspect=1 )

grid.map_dataframe(draw_heatmap, 'Col', 'Row', 'Result', cbar=False, 
                  cmap="plasma", annot=True)

plt.show()

【讨论】：

非常感谢 - 让我头疼不已。如果我理解正确，您的解决方案解释了为什么这些图的漂移不同；它们每个都需要为 col/rows 重新索引。并特别感谢您提供完整的代码，这对于查看一些专业级的方法来解决我的问题非常有帮助！真的很感激。