Matlab繪制散點密度圖的教程詳解
更新時間：2022年02月26日 17:17:03 作者：slandarer
這篇文章主要介紹了如何使用MATLAB繪制散點密度圖(二維核密度)，文中的示例代碼講解詳細，對我們學習Matlab有一定幫助，需要的可以參考一下
效果
原理也很簡單，通過matlab自帶的ksdensity獲得網(wǎng)格每一點密度，通過密度擬合曲面，再計算每個數(shù)據(jù)點對應的概率，并將概率映射到顏色即可
為了怕大家找不到函數(shù)這次工具函數(shù)放到最前面
1工具函數(shù)完整代碼
function [CData,h,XMesh,YMesh,ZMesh,colorList]=density2C(X,Y,XList,YList,colorList)
[XMesh,YMesh]=meshgrid(XList,YList);
XYi=[XMesh(:) YMesh(:)];
F=ksdensity([X,Y],XYi);
ZMesh=zeros(size(XMesh));
ZMesh(1:length(F))=F;
h=interp2(XMesh,YMesh,ZMesh,X,Y);
if nargin<5
colorList=[0.2700 0 0.3300
0.2700 0.2300 0.5100
0.1900 0.4100 0.5600
0.1200 0.5600 0.5500
0.2100 0.7200 0.4700
0.5600 0.8400 0.2700
0.9900 0.9100 0.1300];
end
colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
CData=colorFunc((h-min(h))./(max(h)-min(h)));
colorList=colorFunc(linspace(0,1,100)');
function colorFunc=colorFuncFactory(colorList)
x=(0:size(colorList,1)-1)./(size(colorList,1)-1);
y1=colorList(:,1);y2=colorList(:,2);y3=colorList(:,3);
colorFunc=@(X)[interp1(x,y1,X,'pchip'),interp1(x,y2,X,'pchip'),interp1(x,y3,X,'pchip')];
end
end
2參數(shù)說明
輸入：
- X,Y 散點坐標
- XList,YList 用來構造密度曲面網(wǎng)格的序列，其實就是把XLim，YLim分成小份，例如XList=0:0.1:10
- colorList 顏色表mx3數(shù)組，用來構造將高度映射到顏色函數(shù)的數(shù)據(jù)表
輸出：
- CData各個點對應顏色
- h 各個點對應核密度
- XMesh,YMesh,ZMesh 核密度曲面數(shù)據(jù)
- colorList 插值后更細密的顏色表
3使用方式
假如編寫了如下程序：
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800); PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800); PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800); PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3]; scatter(PntSet(:,1),PntSet(:,2),'filled');
結果：
3.1散點賦色
將上面那段代碼改寫
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800); PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800); PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800); PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3]; CData=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),-2:0.1:15,-2:0.1:15); scatter(PntSet(:,1),PntSet(:,2),'filled','CData',CData);
3.2等高線圖
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800); PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800); PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800); PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3]; [~,~,XMesh,YMesh,ZMesh,colorList]=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),-2:0.1:12,-2:0.1:12); colormap(colorList) contourf(XMesh,YMesh,ZMesh,10)
3.3帶直方圖的散點圖
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800);
PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800);
PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800);
PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3];
colorList=[0.9400 0.9700 0.9600
0.8900 0.9300 0.9200
0.8200 0.9100 0.8800
0.6900 0.8500 0.7700
0.5900 0.7800 0.6900
0.5500 0.7500 0.6500
0.4500 0.6500 0.5600
0.4000 0.5800 0.4900
0.3500 0.5100 0.4200
0.2500 0.3600 0.3100
0.1300 0.1700 0.1400];
CData=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),-2:0.1:15,-2:0.1:15,colorList);
set(gcf,'Color',[1 1 1]);
% 主分布圖
ax1=axes('Parent',gcf);hold(ax1,'on')
scatter(ax1,PntSet(:,1),PntSet(:,2),'filled','CData',CData);
ax1.Position=[0.1,0.1,0.6,0.6];
% X軸直方圖
ax2=axes('Parent',gcf);hold(ax2,'on')
histogram(ax2,PntSet(:,1),'FaceColor',[0.78 0.88 0.82],...
'EdgeColor','none','FaceAlpha',0.7)
ax2.Position=[0.1,0.75,0.6,0.15];
ax2.YColor='none';
ax2.XTickLabel='';
ax2.TickDir='out';
ax2.XLim=ax1.XLim;
% Y軸直方圖
ax3=axes('Parent',gcf);hold(ax3,'on')
histogram(ax3,PntSet(:,2),'FaceColor',[0.78 0.88 0.82],...
'EdgeColor','none','FaceAlpha',0.7,'Orientation','horizontal')
ax3.Position=[0.75,0.1,0.15,0.6];
ax3.XColor='none';
ax3.YTickLabel='';
ax3.TickDir='out';
ax3.YLim=ax1.YLim;
3.4帶直方圖的等高線圖
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800);
PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800);
PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800);
PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3];
colorList=[0.9300 0.9500 0.9700
0.7900 0.8400 0.9100
0.6500 0.7300 0.8500
0.5100 0.6200 0.7900
0.3700 0.5100 0.7300
0.2700 0.4100 0.6300
0.2100 0.3200 0.4900
0.1500 0.2200 0.3500
0.0900 0.1300 0.2100
0.0300 0.0400 0.0700];
[~,~,XMesh,YMesh,ZMesh,colorList]=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),-2:0.1:13,-2:0.1:13,colorList);
set(gcf,'Color',[1 1 1]);
% 主分布圖
ax1=axes('Parent',gcf);hold(ax1,'on')
colormap(colorList)
contourf(XMesh,YMesh,ZMesh,10,'EdgeColor','none')
ax1.Position=[0.1,0.1,0.6,0.6];
ax1.TickDir='out';
% X軸直方圖
ax2=axes('Parent',gcf);hold(ax2,'on')
[f,xi]=ksdensity(PntSet(:,1));
fill([xi,xi(1)],[f,0],[0.34 0.47 0.71],'FaceAlpha',...
0.3,'EdgeColor',[0.34 0.47 0.71],'LineWidth',1.2)
ax2.Position=[0.1,0.75,0.6,0.15];
ax2.YColor='none';
ax2.XTickLabel='';
ax2.TickDir='out';
ax2.XLim=ax1.XLim;
% Y軸直方圖
ax3=axes('Parent',gcf);hold(ax3,'on')
[f,yi]=ksdensity(PntSet(:,2));
fill([f,0],[yi,yi(1)],[0.34 0.47 0.71],'FaceAlpha',...
0.3,'EdgeColor',[0.34 0.47 0.71],'LineWidth',1.2)
ax3.Position=[0.75,0.1,0.15,0.6];
ax3.XColor='none';
ax3.YTickLabel='';
ax3.TickDir='out';
ax3.YLim=ax1.YLim;
4使用方式擴展–與ggplot修飾器聯(lián)動
ggplot風格修飾器：(點擊圖片跳轉鏈接)
示例1
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800); PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800); PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800); PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3]; ax=gca; ax.XLim=[-1 13]; ax.YLim=[-1 13]; ax=ggplotAxes2D(ax); CData=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),0:0.1:15,0:0.1:15); scatter(PntSet(:,1),PntSet(:,2),'filled','CData',CData);
是不是瞬間有那味了：
示例2
PntSet1=mvnrnd([2 3],[1 0;0 2],800); PntSet2=mvnrnd([6 7],[1 0;0 2],800); PntSet3=mvnrnd([8 9],[1 0;0 1],800); PntSet=[PntSet1;PntSet2;PntSet3]; ax=gca; ax.XLim=[-3 13]; ax.YLim=[-3 13]; ax=ggplotAxes2D(ax); [~,~,XMesh,YMesh,ZMesh,colorList]=density2C(PntSet(:,1),PntSet(:,2),-2:0.1:12,-2:0.1:12); colormap(colorList) contourf(XMesh,YMesh,ZMesh,10)
以上就是Matlab繪制散點密度圖的教程詳解的詳細內容，更多關于Matlab散點密度圖的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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