【matplotlib.pyplot.stem】stem plotで残差を表現したい：定数からの残差【python】

これまでいくつかの記事でグラフ中に残差を表現するための線を引いてきた。

これどうやっていたかというと、こんな感じで残差を引く用のデータを作成して一個ずつプロットする、という方法をとっていた。

def return_residue_plot(np_data_x, data_y, b, a):
    exp_y = np_data_x * b + a    
    xx = []
    yy = []
    for n in range(0, len(np_data_x)):
        xx.append([np_data_x[n], np_data_x[n]])
        yy.append([exp_y[n], data_y[n]])
    return xx, yy

xx1, yy1= return_residue_plot(x, y, b, a)

for n in range(0,len(x)):
    ax1.plot(xx1[n], yy1[n], color="#cd0000", linewidth=4, zorder=1)

しかし世の中にはstem plotという便利なものがあるらしい。

import matplotlib.pyplot as plt

x = [1,2,3,4,5]
bottom = 3

fig, ax = plt.subplots()
ax.stem(x, bottom=bottom)
fig.show()

見事に残差が表現できている。まじか。

stemの解説

設定はシンプルでxとyをリストで指定すると散布図で点が打たれ、bottomからの線が引かれる。本当は'vertical', 'horizontal'という設定もあるのだけれど、なぜか私の環境でできなかったので今回はスキップ。

matplotlib.pyplot.stem(x, y, bottom=bottom)

stemの簡易スタイル設定

stemプロットは色々とスタイルを変更することが出来る。

こちらは簡易的なスタイル設定。同じ関数中でそれぞれの色を設定できるので便利なのだが、太さなどは指定することが出来ない。

matplotlib.pyplot.stem(
        x, y, bottom=bottom,
        markerfmt=('h', '--', 'g'),
        basefmt=(':', 'r'),        
        linefmt=('s','-','b'),
        )

stemのスタイル設定

線の太さのように色々設定したいよ、という場合はいったん変数に入れてからsetで変えることが出来る。

stemlinesに関してはリスト形式で格納されていてfor文で回す必要があった。これも他のサイトの情報と挙動が違うのだけど何なんでしょう？バージョンがおかしいのか？

markerline, stemlines, baseline = plt.stem(x, y, bottom=bottom)
markerline.set(
    markersize=5,
    marker='s',
    color='green',
    linestyle='--',
    linewidth=1
    )

for n in stemlines:
    n.set(
        markersize=10,
        marker='s',
        color='blue',
        linestyle='-',
        linewidth=3
        )

baseline.set(
    markersize=0,
    marker='s',
    color='red',
    linestyle=':',
    linewidth=1
    )