Agregar una línea arbitraria a un diagrama de matplotlib en el cuaderno ipython

Soy bastante nuevo en python / matplotlib y lo uso a través del cuaderno ipython. Estoy tratando de agregar algunas líneas de anotación a un gráfico existente y no puedo averiguar cómo representar las líneas en un gráfico. Entonces, por ejemplo, si trazo lo siguiente:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")

Obtengo el siguiente gráfico:

Entonces, ¿cómo agregaría una línea vertical desde (70,100) hasta (70,250)? ¿Qué tal una línea diagonal de (70,100) a (90,200)?

He intentado algunas cosas con el Line2D()resultado de nada más que confusión de mi parte. En R, simplemente usaría la función segmentos () que agregaría segmentos de línea. ¿Existe un equivalente en matplotlib?

Puede trazar directamente las líneas que desee alimentando el plotcomando con los datos correspondientes (límites de los segmentos):

plot([x1, x2], [y1, y2], color='k', linestyle='-', linewidth=2)

(por supuesto, puede elegir el color, el ancho de línea, el estilo de línea, etc.)

De tu ejemplo:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.plot([70, 70], [100, 250], 'k-', lw=2)

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.plot([70, 90], [90, 200], 'k-')

plt.show()

No es demasiado tarde para los recién llegados .

plt.axvline(x, color='r')

También toma el rango de y, usando ymin e ymax.

Usando vlines:

import numpy as np
np.random.seed(5)
x = arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
p =  plot(x, y, "o")
vlines(70,100,250)

Las firmas de llamada básicas son:

vlines(x, ymin, ymax)
hlines(y, xmin, xmax)

Matplolib ahora permite 'líneas de anotación' como buscaba el OP. La annotate()función permite varias formas de conectar caminos y una flecha sin cabeza y sin tai, es decir, una línea simple, es una de ellas.

ax.annotate("",
            xy=(0.2, 0.2), xycoords='data',
            xytext=(0.8, 0.8), textcoords='data',
            arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                      connectionstyle="arc3, rad=0"),
            )

En la documentación dice que solo puede dibujar una flecha con una cadena vacía como primer argumento.

Del ejemplo del OP:

%matplotlib notebook
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")


# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

# draw diagonal line from (70, 90) to (90, 200)
plt.annotate("",
              xy=(70, 90), xycoords='data',
              xytext=(90, 200), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

plt.show()

Al igual que en el enfoque de la respuesta de gcalmettes, puede elegir el color, el ancho de línea, el estilo de línea, etc.

Aquí hay una alteración en una parte del código que haría que una de las dos líneas de ejemplo sea roja, más ancha y no 100% opaca.

# draw vertical line from (70,100) to (70, 250)
plt.annotate("",
              xy=(70, 100), xycoords='data',
              xytext=(70, 250), textcoords='data',
              arrowprops=dict(arrowstyle="-",
                              edgecolor = "red",
                              linewidth=5,
                              alpha=0.65,
                              connectionstyle="arc3,rad=0."), 
              )

También puede agregar una curva a la línea de conexión ajustando el connectionstyle.

En lugar de abusar de ploto annotate, que será ineficaz para muchas líneas, puede usar matplotlib.collections.LineCollection:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import LineCollection

np.random.seed(5)
x = np.arange(1, 101)
y = 20 + 3 * x + np.random.normal(0, 60, 100)
plt.plot(x, y, "o")

# Takes list of lines, where each line is a sequence of coordinates
l1 = [(70, 100), (70, 250)]
l2 = [(70, 90), (90, 200)]
lc = LineCollection([l1, l2], color=["k","blue"], lw=2)

plt.gca().add_collection(lc)

plt.show()

Toma una lista de líneas [l1, l2, ...], donde cada línea es una secuencia de N coordenadas ( N puede ser más de dos).

Las palabras clave de formato estándar están disponibles, aceptando un solo valor, en cuyo caso el valor se aplica a cada línea, o una secuencia de M values , en cuyo caso el valor de la i- ésima línea es values[i % M].