使用 TikZ 绘制热图

Question 1

这是一个将数值数据线性映射到的解决colormap方案pgfplots。

Acolormap是将最小数字映射到第一种颜色，将最大数字映射到最后一种颜色的映射。介于两者之间的任何数字都以线性方式插入，即，位于最小数字和最大数字之间的数字将映射到“颜色图中间”的颜色。请注意，颜色图可以通过任意数量的颜色来定义，而不仅仅是两种。在这种情况下，间隔将粘合在一起（比较 pgfplots 手册）。

这允许连续的颜色，如您的屏幕截图所示。

编辑：增加了根据单元格颜色更改文本颜色的支持，并改进了与非字符串类型列类型的集成。

编辑：为了保留此参考，我结合了后续问题中的错误修复/改进三角矩阵（或稀疏矩阵）的热图

在此处输入图片描述

\documentclass{standalone}
\usepackage{colortbl}
\usepackage{pgfplots}
\usepackage{pgfplotstable}

\pgfplotstableset{
    /color cells/min/.initial=0,
    /color cells/max/.initial=1000,
    /color cells/textcolor/.initial=,
    %
    % Usage: 'color cells={min=<value which is mapped to lowest color>, 
    %   max = <value which is mapped to largest>}
    color cells/.code={%
        \pgfqkeys{/color cells}{#1}%
        \pgfkeysalso{%
            postproc cell content/.code={%
                %
                \begingroup
                %
                % acquire the value before any number printer changed
                % it:
                \pgfkeysgetvalue{/pgfplots/table/@preprocessed cell content}\value
                \ifx\value\empty
                    \endgroup
                \else
                \pgfmathfloatparsenumber{\value}%
                \pgfmathfloattofixed{\pgfmathresult}%
                \let\value=\pgfmathresult
                %
                % map that value:
                \pgfplotscolormapaccess
                    [\pgfkeysvalueof{/color cells/min}:\pgfkeysvalueof{/color cells/max}]
                    {\value}
                    {\pgfkeysvalueof{/pgfplots/colormap name}}%
                % now, \pgfmathresult contains {<R>,<G>,<B>}
                % 
                % acquire the value AFTER any preprocessor or
                % typesetter (like number printer) worked on it:
                \pgfkeysgetvalue{/pgfplots/table/@cell content}\typesetvalue
                \pgfkeysgetvalue{/color cells/textcolor}\textcolorvalue
                %
                % tex-expansion control
                % see https://tex.stackexchange.com/questions/12668/where-do-i-start-latex-programming/27589#27589
                \toks0=\expandafter{\typesetvalue}%
                \xdef\temp{%
                    \noexpand\pgfkeysalso{%
                        @cell content={%
                            \noexpand\cellcolor[rgb]{\pgfmathresult}%
                            \noexpand\definecolor{mapped color}{rgb}{\pgfmathresult}%
                            \ifx\textcolorvalue\empty
                            \else
                                \noexpand\color{\textcolorvalue}%
                            \fi
                            \the\toks0 %
                        }%
                    }%
                }%
                \endgroup
                \temp
                \fi
            }%
        }%
    }
}

\begin{document}
\pgfplotstabletypeset[
    color cells={min=-300,max=800},
    col sep=comma,
]{
    a,b,c,d
    50,-300,-200,-100
    -20,0,100,200
    5,300,40,800
    3,30,50,70
}
%
%
\pgfplotstabletypeset[
    color cells={min=-300,max=800},
    col sep=comma,
    /pgfplots/colormap={whiteblue}{rgb255(0cm)=(255,255,255); rgb255(1cm)=(0,0,188)},
]{
    a,b,c,d
    50,-300,-200,-100
    -20,0,100,200
    5,300,40,800
    3,30,50,70
}

\pgfplotstabletypeset[
    color cells={min=0,max=0.8,textcolor=-mapped color!80!black},
    /pgfplots/colormap/greenyellow,
    /pgf/number format/sci,
]{
    a   b   c   d
    5e-1    8e-1    4.4e-2  1e-3     
    0.050   -0.300  -0.200  -0.100
    -0.20   0.1 0.100   0.200
    0.005   0.300   0.40    0.800
    0.8 0.030   0.050   0.70
}
\end{document}

此处的样式假定您手动设置最小值和最大值。如果数字低于或高于最小值/最大值，它将被自动截断。

在我的第一次编辑，样式尊重任何输出格式指令，即您可以像处理中的任何其他数据一样应用数字格式和/或后处理pgfplotstable。这也使代码稍微复杂一些。

最后一项显示 [0,1] 范围内的数据似乎也能合理地工作……并且还表明文本（前景）颜色可以根据而改变mapped color。

我的文档针对同一数据显示了两个不同的颜色图。您可能需要研究 pgfplots 手册以了解如何自定义colormaps。

Answer

这是一个将数值数据线性映射到的解决colormap方案pgfplots。