Python 繪制桑基圖全面解析

Posted on by

大傢好，我是執念斬長河，一個剛剛學習python繪圖的學渣，今天愉快學習《python數據可視化》(黑馬程序員編著),其中的“繪制桑基圖”內容，我將其成功實現，特此寫博文紀念一下。

前言

桑基圖亦稱為桑基能量分流圖、桑基能量平衡圖,是一種特定類型的流程圖，用於展示數據的“流動”變化。桑基圖中包含若幹條從左到右延展的分支，每條分支的寬度代表數據流量的大小。

題目再現

假設現在小明傢日常生活的開支主要分為工資、副業、生活、購物、深造、運動、其他和買書幾類，且其中每項投入或產出值分別為0.7、0.3、-0.3、-0.1、-0.3、-0.1、-0.1、-0.1，請結合這些日常生活開支的數據繪制一個桑基圖

在這裡插入圖片描述

題目拆解

我們需要繪畫出桑基圖，首先知道創建桑基圖的類.matplotlib.sankey模塊中專門提拱瞭表示桑基圖的類Sankey,通過創建Sankey類的對象可以創建桑基圖,之後可以調用add()方法為桑基圖添加一些配置選項，最後調用finish()方法完成桑基圖的繪制.

創建桑基圖

Sankey(ax=None, scale=1.0,unit='',format='%G',gap=0.25,radius=0.1,shoulder=0.03,
offset=0.15,head_angle=100,margin=0.4,tolerance=1e-06,**kwargs)

常用函數參數如下:

  • ax:若不提供該參數,則會創建一個新的坐標軸
  • scale:表示流量比例的因子,用於按比例調整分支的寬度
  • unit:表示與流量相關的物理單位的字符串.若設為None，則不會做數量標記
  • gap:表示進入或離開頂部或底部的分支間距,默認為0.25

添加桑基圖選項

Sankey類對象可以調用add()方法為桑基圖添加數據流量、標簽等選項

add(self,patchlabel='',flows=None,orientations=None,labels='',
trunklength=1.0, pathlengths=0.25,prior=None,connect=(0,0),
rotation=0,**kwargs)

常用參數如下:

  • patchlabel:表示位於圖表中心的標簽
  • flows：表示流量數據數組，其中投入數據為正值，產生數據為負值。
  • orientations:表示流的方向列表或用於所有流的單個方向,可以取值為0(從左側輸入、右側輸出)、1(從頂部到頂部)或-1(從底部到底部)
  • labels:表示流的標簽列表或用於所有流的單個標簽
  • trunklength:表示輸入組和輸出組的基之間的長度

返回桑基圖繪制完成的對象

Sankey類對象在添加數據之後需要調用finish()方法完成繪制,並返回包含多個桑基子圖列表，桑基子圖包含以下字段.

  • patch:表示桑基子圖的輪廓
  • flows:表示流量值(輸入為正，輸出為負)
  • angles:表示箭頭角度的列表
  • tips：表示流路徑的尖端或凹陷位置的數組，其中每一行是一個(x,y)
  • text:表示中心標簽的Text實例
  • texts:表示流分支標簽的Text實例

3.完整源碼

if __name__ == '__main__':
    import numpy as np
    import pandas as pd
    import matplotlib.pyplot as plt
    from matplotlib.sankey import Sankey

    plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei'
    plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

    # 消費收入與支出數據
    flows = [0.7, 0.3,-0.3,-0.1,-0.3,-0.1,-0.1,-0.1]
    # 流的標簽列表
    labels = ["工資","副業","生活","購物","深造","運動","其他","買書"]
    # 流的方向
    orientations = [1,1,0,-1,1,-1,1,0]
    # 創建Sankey類對象
    sankey = Sankey()
    sankey.add(flows=flows, # 收入與支出數據
               labels = labels, # 數據標簽
               orientations = orientations, # 標簽顯示的方向
               color='black', # 邊緣線條顏色
               fc="lightgreen", # 填充顏色
                patchlabel="生活消費", # 圖表中國心的標簽
               alpha=0.7)

    # 桑基圖繪制完成的對象
    diagrams = sankey.finish()
    diagrams[0].texts[4].set_color("r")   # 將下標為4的數據標簽設為紅色
    diagrams[0].texts[4].set_weight("bold") # 將下標為4的數據標簽設為字體標簽
    diagrams[0].text.set_fontsize(20)     # 將中心標簽的字體大小設為20
    diagrams[0].text.set_fontweight("bold") # 將中心標簽的字體設為加粗
    plt.title('日常生活開支的桑基圖')
    plt.show()

總結&後記

桑基圖真好玩，感覺挺有趣的。

到此這篇關於Python 繪制桑基圖全面解析的文章就介紹到這瞭,更多相關python 繪制桑基圖內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

推薦閱讀：