Matlab绘制散点密度图的教程详解

更新时间：2022年02月26日 17:17:03 作者：slandarer

这篇文章主要介绍了如何使用MATLAB绘制散点密度图(二维核密度)，文中的示例代码讲解详细，对我们学习Matlab有一定帮助，需要的可以参考一下

效果

原理也很简单，通过matlab自带的ksdensity获得网格每一点密度，通过密度拟合曲面，再计算每个数据点对应的概率，并将概率映射到颜色即可
为了怕大家找不到函数这次工具函数放到最前面

1工具函数完整代码

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

2参数说明

输入：

X,Y 散点坐标
XList,YList 用来构造密度曲面网格的序列，其实就是把XLim，YLim分成小份，例如XList=0:0.1:10
colorList 颜色表mx3数组，用来构造将高度映射到颜色函数的数据表

输出：

CData各个点对应颜色
h 各个点对应核密度
XMesh,YMesh,ZMesh 核密度曲面数据
colorList 插值后更细密的颜色表

3使用方式

假如编写了如下程序：

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');

结果：

3.1散点赋色

将上面那段代码改写

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等高线图

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带直方图的散点图

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]);

% 主分布图
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轴直方图
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轴直方图
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带直方图的等高线图

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]);
% 主分布图
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轴直方图
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轴直方图
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使用方式扩展–与ggplot修饰器联动

ggplot风格修饰器：(点击图片跳转链接)

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);

是不是瞬间有那味了：

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绘制散点密度图的教程详解的详细内容，更多关于Matlab散点密度图的资料请关注脚本之家其它相关文章！

您可能感兴趣的文章:

C/C++ Qt Tree与Tab组件实现分页菜单功能
这篇文章主要介绍了C/C++ Qt Tree与Tab组件实现分页菜单功能,实现一个类似于树形菜单栏的功能，当用户点击菜单栏中的选项时则会跳转到不同的页面上，本文简单给大家分享实现代码，感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
2021-11-11
C语言内嵌汇编API内存搜索引擎实例
这篇文章主要介绍了C语言内嵌汇编API内存搜索引擎实例,涉及汇编语言与内存相关操作,需要的朋友可以参考下
2014-10-10
VC实现动态菜单的创建方法
这篇文章主要介绍了VC实现动态菜单的创建方法,需要的朋友可以参考下
2014-07-07
基于C/C++ 常见误区详解
本篇文章介绍了在c和c++中一些常见误区的详细概述。需要的朋友参考下
2013-05-05
C语言猜凶手的代码实现
本文主要介绍了C语言猜凶手的代码实现，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
2023-07-07
C语言进阶数据的存储机制完整版
这篇文章主要为大家完整的介绍了C语言进阶数据的存储机制，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步早日升职加薪
2022-02-02
C语言实现去除字符串中空格的简单实例
下面小编就为大家带来一篇C语言实现去除字符串中空格的简单实例。小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
2016-05-05
C++ 名称空间详情
当一个项目变得大型之后，我们会引入很多的库，这么一来两个库很可能会定义List、Tree、Node同名的类，编译器要是不考虑这情况的话，程序员调用时就会出现冲突问题。C++提供了名称空间工具，以更好的控制名称的作用域，本文就来谈谈C++ 名称空间,需要的朋友可以参考一下
2021-09-09
C/C++ Socket设置接收超时时间的多种方法
网络编程中经常需要处理的一个问题就是如何正确地处理Socket超时,对于C/C++,有几种常用的技术可以用来设置Socket接收超时时间,在这篇文章中,我们将详细介绍如何在C/C++中设置Socket的非阻塞模式以及如何配置接收超时时间,需要的朋友可以参考下
2024-01-01
C++实现求动态矩阵各元素的和
这篇文章主要为大家详细介绍了C++实现求动态矩阵各元素的和，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
2021-10-10