使用matplotlib的非重叠散点图标签

Question

我有一个带有许多点的散点图。每个点都有一个与之相关的字符串（长度不一样），我想提供一个标签，但我不能适应它们。所以我想迭代我的数据点从最重要到最不重要，并且在每种情况下仅在标签不与现有标签重叠时才应用标签。琴弦长度不一。其中一位评论者提到解决背包问题以找到最佳解决方案。在我的情况下，贪心算法（总是标记可以被标记而没有重叠的最重要的剩余点）将是一个良好的开端并且可能就足够了。

这是一个玩具示例。我可以让Python只标记尽可能多的点而不重叠吗？

import matplotlib.pylab as plt, numpy as np

npoints = 100
xs = np.random.rand(npoints)
ys = np.random.rand(npoints)

plt.scatter(xs, ys)

labels = iter(dir(np))
for x, y, in zip(xs, ys):
    # Ideally I'd condition the next line on whether or not the new label would overlap with an existing one
    plt.annotate(labels.next(), xy = (x, y))
plt.show()

Answer 1

您可以先绘制所有注释，然后使用蒙版数组检查重叠并使用set_visible()隐藏。这是一个例子：

import numpy as np
import pylab as pl
import random
import string
import math
random.seed(0)
np.random.seed(0)
n = 100
labels = ["".join(random.sample(string.ascii_letters, random.randint(4, 10))) for _ in range(n)]
x, y = np.random.randn(2, n)

fig, ax = pl.subplots()

ax.scatter(x, y)

ann = []
for i in range(n):
    ann.append(ax.annotate(labels[i], xy = (x[i], y[i])))

mask = np.zeros(fig.canvas.get_width_height(), bool)

fig.canvas.draw()

for a in ann:
    bbox = a.get_window_extent()
    x0 = int(bbox.x0)
    x1 = int(math.ceil(bbox.x1))
    y0 = int(bbox.y0)
    y1 = int(math.ceil(bbox.y1))

    s = np.s_[x0:x1+1, y0:y1+1]
    if np.any(mask[s]):
        a.set_visible(False)
    else:
        mask[s] = True

输出：

Answer 2

请注意：为了使我的代码正常工作，我必须向renderer=fig.canvas.get_renderer()方法添加附加的get_window_extent()参数，而不是默认的get_window_extent(renderer=None)。我认为此附加参数规范的必要性取决于操作系统。 https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/10874