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Tenho dois vetores X e Y, quero plotar um gráfico XY com eles, ou seja, o elemento na posição X[0] corresponde ao elemento Y[0] e o elemento X[1] ao Y[1] e assim sucessivamente. Porém meu vetor X está desordenado, como eu faria para ordenar somente o vetor X mantendo a relação dos elementos dele com os elementos do vetor Y? Por exemplo, se depois de ordenar o vetor X, o elemento X[0] vá parar na posição X[4], o elemento em Y[0] também vá parar em Y[4] e assim com os demais elementos de Y.

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  • Já tentou usar o sort()? Outra coisa tá usando numpy?
    – Tmilitino
    Commented 28/07/2019 às 1:45

1 Resposta 1

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A forma mais simples é associar os elementos X e Y em pares, e em seguida ordenar esses pares - você pode desassociar os pares em novos vetore X1 e Y1 depois.

Se não estiver usando numpy, a forma mais fácil de fazer isso é com o "zip", em seguida um uso do "zip" para reverter a associação e separar de volta os vetores:

In [34]: x = list(range(10))                                                                                                       

In [35]: import random                                                                                                             

In [36]: random.shuffle(a)                                                                                                         

In [37]: y = [i ** 2 for i in x]                                                                                                   

In [38]: print(x, y)                                                                                                               
[9, 3, 4, 7, 5, 8, 2, 6, 0, 1] [81, 9, 16, 49, 25, 64, 4, 36, 0, 1]

In [39]: xy = sorted(zip(x, y))                                                                                                    

In [40]: print(xy)                                                                                                                 
[(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25), (6, 36), (7, 49), (8, 64), (9, 81)]

In [41]: x1, y1 = zip(*xy)                                                                                                         

In [42]: print(x1, y1)                                                                                                             
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) (0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81)

E pronto. A única atenção é que se você tiver "x" repetidos, o "y" de cada um será levado em conta como critério de desempate. Na verdade isso é até uma vantagem, mas se você quiser ignorar o y completamente na ordenação, basta passar para o sorted uma função key que ignore o segundo elemento em cada item:

xy = sorted(zip(x, y), key=lambda point: point[0])  

Entendendo o que se passa

O grande segredo aí é a chamada embutida "zip": no uso normal, ele considera cada parâmetro como um iterável, e funciona ele mesmo como um iterável - e, em cada passo, pega um elemento de um de seus parâmetros. Assim, quando se passam os vetores (sejam eles uma lista, uma sequência, ou qualquer outra coisa que funcione num for), ele pega o primeiro e o primeiro, e cria uma tupla com esses dois elementos. Depois o segundo com o segundo, e assim por diante. Como mandamos transformar a saída do zip em uma lista, o resultado final é uma lista com os pares de coordenadas - todas fora de ordem.

O sorted é tranquilo - ele simplesmente ordena nossa lista de pontos - ao comparar tuplas (cada para com uma coordenada (x, y)) ele compara o primeiro elemento, e só no caso de empate vai comparar o segundo - então a ordenação vai funcionar normalmente.

E por fim, para desempacotar, ao colocar o * no prefixo da nossa lista de tuplas, estamos dizendo para o Python: "Olha - eu tenho uma lista aqui, e cada elemento dessa lista vai ser um parâmetro na chamada dessa função". Traduzindo, se minha lista de pontos tem:

xy = [(0, 0), (1, 1), (2, 4),]

A chamada zip(*xy) vai ser entendida pelo Pyhton como se fosse:

zip((0, 0), (1, 1), (2, 4)) 

E aí o que o zip faz? Pega o primeiro elemento de cada sequência dessas - ou seja, todas as coordenadas X e cria uma tupla com elas. E depois pega o segundo elemento de cada sequência dessas, o Y, e cria uma tupla com elas - e cada tupla dessas, com todos os X e todos os Y é associada a uma das duas variáveis antes do = na linha:

x1, y1 = zip(*xy) 

Usando o NumPy

Em geral, quando se fala de plotagem, é quase certo que se tenha o NumPy instalado - O código acima é para Python normal, usando listas - e aí usamos o zip. O Numpy tem ferramentas para juntar vetores, e pegar apenas linhas ou colunas depois, de forma que o zip não é necessário. Ele mesmo tem o sort, (e o random.shuffle que usamos para embaralhar o X funciona em arrays do NumPy).

A ideia é exatamente a mesma: juntar o X e Y (dessa vez num np.array com duas linhas), fazer o sort das coordenadas, movendo os "y" junto com o "x", e separar depois (que é opcional, pois num array do numpy já é possível usar os X e Y de um array 2D diretamente):

In [41]: import numpy as np                                                                                                        

In [42]: x = np.array(range(10))                                                                                                   

In [43]: random.shuffle(x)                                                                                                         

In [44]: x                                                                                                                         
Out[44]: array([2, 8, 0, 9, 7, 4, 5, 6, 1, 3])

In [45]: y = x ** 2                                                                                                                

In [46]: y                                                                                                                         
Out[46]: array([ 4, 64,  0, 81, 49, 16, 25, 36,  1,  9])

In [47]: xy = np.vstack((x, y))                                                                                                    

In [48]: xy                                                                                                                        
Out[48]: 
array([[ 2,  8,  0,  9,  7,  4,  5,  6,  1,  3],
       [ 4, 64,  0, 81, 49, 16, 25, 36,  1,  9]])

In [49]: xy.sort(axis=0)                                                                                                           

In [50]: xy                                                                                                                        
Out[50]: 
array([[ 2,  8,  0,  9,  7,  4,  5,  6,  1,  3],
       [ 4, 64,  0, 81, 49, 16, 25, 36,  1,  9]])

In [51]: xy.sort(axis=1)                                                                                                           

In [52]: xy                                                                                                                        
Out[52]: 
array([[ 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9],
       [ 0,  1,  4,  9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]])

In [53]: x1 = xy[0, :]                                                                                                             

In [54]: y1 = xy[1, :]                                                                                                             

In [55]: print(x1, y1)                                                                                                             
[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] [ 0  1  4  9 16 25 36 49 64 81]

Perceba que a separação final em x1 e y1 é completamente opcional, uma vez que você pode passar xy[0, :] - "na linha '0', todos os números do começo até o final" e xy[1, :] diretamente para função de plotagem.

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