如何使用Python Matplotlib繪制條形圖

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前言

matplotlib是一個非常強大的Python第三方繪圖包，可以繪制非常多非常漂亮的圖形。

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import font_manager

一、一般條形圖

一般條形圖使用 pyplot.bar()函數繪制，其形式及參數如下：

matplotlib.pyplot.bar(x, height, width=0.8, bottom=None, *, align='center', data=None, **kwargs)

主要參數解釋：
# x：一個數組或者列表，代表需要繪制的條形圖的x軸的坐標點。
# height：一個數組或者列表，代表需要繪制的條形圖y軸的坐標點。
# width：每一個條形圖的寬度，默認是0.8的寬度。
# bottom：y軸的基線，默認是0，也就是距離底部為0.
# align：對齊方式，{'center','edge'}，默認是center，居中對齊；edge為靠邊對齊，具體靠右邊還是靠左邊，看width的正負。
# color：條形圖的顏色。
# edgecolor : 條形圖邊框的顏色。
# linewidth  : 條形圖邊框的寬度。如果為 0，則不繪制邊框

pyplot.bar()完整參數戳這裡

示例：

某天電影票房數據：

movies = {
    "流浪地球":40.78,
    "飛馳人生":15.77,
    "瘋狂的外星人":20.83,
    "新喜劇之王":6.10,
    "廉政風雲":1.10,
    "神探蒲松齡":1.49,
    "小豬佩奇過大年":1.22,
    "熊出沒·原始時代":6.71
}

直接通過獲取字典的鍵值作為x，y軸數據

#票房單位億元
movies = {
    "流浪地球":40.78,
    "飛馳人生":15.77,
    "瘋狂的外星人":20.83,
    "新喜劇之王":6.10,
    "廉政風雲":1.10,
    "神探蒲松齡":1.49,
    "小豬佩奇過大年":1.22,
    "熊出沒·原始時代":6.71
}
# 中文顯示問題
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.rcParams['font.size'] = 13
# 設置圖大小
plt.figure(figsize=(15,8))

x = list(movies.keys()) # 獲取x軸數據(字典的鍵)
y = list(movies.values()) # 獲取y軸數據(字典的值)

plt.bar(x,y,width=0.5,bottom=0,align='edge',color='g',edgecolor ='r',linewidth=2)

# 繪制標題
plt.title("電影票房數據",size=26)

# 設置軸標簽
plt.xlabel("電影名",size=28)
plt.ylabel("票房/億",size=28)

plt.show()

也可以利用字典創建DataFrame索引，通過data參數傳入

#票房單位億元
movies = {
    "流浪地球":40.78,
    "飛馳人生":15.77,
    "瘋狂的外星人":20.83,
    "新喜劇之王":6.10,
    "廉政風雲":1.10,
    "神探蒲松齡":1.49,
    "小豬佩奇過大年":1.22,
    "熊出沒·原始時代":6.71
}
movies_df = pd.DataFrame(data={"name":list(movies.keys()),"tickes":list(movies.values())}) #通過字典創建DataFrame索引
font = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF',size=12)  # 使用font_manager模塊設置中文

# 設置圖的大小，傳入x,y
plt.figure(figsize=(14,5))

# 使用plt.bar()繪制條形圖
plt.bar("name","tickes",data=movies_df,width=0.5,bottom=0,align='edge',color='g',edgecolor ='r',linewidth=2)

#設置X軸刻度，設置字體,也可以設置字體大小size
plt.xticks(fontproperties=font)

# 設置標題
plt.title("電影票房數據",size=30)
#設置X,Y軸名字
plt.ylabel('票房',fontproperties=font,size=25)
plt.xlabel('影片名字',fontproperties=font,size=25)

#設置Y刻度
plt.yticks(range(0,50,5),["%d"%x for x in range(0,50,5)],fontproperties=font1,size=20)

# 隻保留圖形信息
plt.show()

二、橫向條形圖

橫向條形圖需要使用barh()這個跟bar非常的類似，隻不過把方向進行旋轉。參數也和pyplot.bar()類似

matplotlib.pyplot.barh(y, width, height=0.8, left=None, *, align='center', **kwargs)

# 主要參數解釋：
# y：數組或列表，代表需要繪制的條形圖在y軸上的坐標點。
# width：數組或列表，代表需要繪制的條形圖在x軸上的值（也就是長度）。
# height：條形圖的高度(寬度)，默認是0.8。
# left：條形圖的基線，也就是距離y軸的距離。默認為0

pyplot.barh()完整參數

示例：

plt.barh()

movies = {
    "流浪地球":40.78,
    "飛馳人生":15.77,
    "瘋狂的外星人":20.83,
    "新喜劇之王":6.10,
    "廉政風雲":1.10,
    "神探蒲松齡":1.49,
    "小豬佩奇過大年":1.22,
    "熊出沒·原始時代":6.71
}
font2 = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF')
x1 = list(movies.keys())
y1 = list(movies.values())

# 設置圖的大小
plt.figure(figsize=(10,5))

# 使用plt.barh()
plt.barh(x1,y1,height=0.7,left=0,color='c',edgecolor='r')

#設置Y軸刻度，設置字體,也可以設置字體大小size
plt.yticks(fontproperties=font2,size=20)

plt.xlabel("票房/億",size=20)

# 設置標題
plt.title("電影票房數據",size=30)

# 隻保留圖形信息
plt.show()


Axes.barh(y, width, height=0.8, left=None, *, align='center', **kwargs)

另外，還可通過返回的axes對象繪制圖形

movies = {
    "流浪地球":40.78,
    "飛馳人生":15.77,
    "瘋狂的外星人":20.83,
    "新喜劇之王":6.10,
    "廉政風雲":1.10,
    "神探蒲松齡":1.49,
    "小豬佩奇過大年":1.22,
    "熊出沒·原始時代":6.71
}

font2 = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF')
mdf = pd.DataFrame(data={"name":list(movies.keys()),"tickes":list(movies.values())})

fig,axes = plt.subplots()  

# 通過返回的axes對象繪制圖形
axes.barh("name","tickes",data = mdf,height=0.6,left=0,color='c',edgecolor='r')

#設置Y軸刻度，設置字體,也可以設置字體大小size
plt.yticks(fontproperties=font2,size=20)

plt.xlabel("票房/億",size=24)

# 設置標題
plt.title("電影票房數據",size=27)

# 隻保留圖形信息
plt.show()

三、分組條形圖的繪制

五天的電影票房數據（假設日期為1.1-1.５）：並轉換為DataFrame索引

movies = {
    "流浪地球":[2.01,4.59,7.99,11.83,16],
    "飛馳人生":[3.19,5.08,6.73,8.10,9.35],
    "瘋狂的外星人":[4.07,6.92,9.30,11.29,13.03],
    "新喜劇之王":[2.72,3.79,4.45,4.83,5.11],
    "廉政風雲":[0.56,0.74,0.83,0.88,0.92],
    "神探蒲松齡":[0.66,0.95,1.10,1.17,1.23],
    "小豬佩奇過大年":[0.58,0.81,0.94,1.01,1.07],
    "熊出沒·原始時代":[1.13,1.96,2.73,3.42,4.05]
}
mdf = pd.DataFrame(movies) 　
mdf

繪制分組條形圖思路：先選出每天所有電影的票房數據，可使用DataFrame.iloc[]方法獲取，例如

# 獲取第一天票房數據
mdf.iloc[0]

流浪地球        2.01
飛馳人生        3.19
瘋狂的外星人      4.07
新喜劇之王       2.72
廉政風雲        0.56
神探蒲松齡       0.66
小豬佩奇過大年     0.58
熊出沒·原始時代    1.13
Name: 0, dtype: float64

然後按天進行繪制，這裡需要確定一個中心點作為中間日期的條形圖位置（這裡為第三天），有多少部電影就需要多少個中心點，可使用np.arange(len(movies))獲取x軸刻度作為中心點。最後根據日期按條形圖的寬度調整條形圖位置即可。

plt.figure(figsize=(15,5))
# 設置X軸刻度為一個數組(有廣播功能)
xticks = np.arange(len(movies)) 

#設置字體
font = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF')

# 設置條形圖寬度
bar_width = 0.15

#設置第一天所有影片條形圖的位置
plt.bar(xticks-2*bar_width,mdf.iloc[0],width=bar_width,color='pink') # iloc[]取DataFrame的一行
#設置第二天所有影片條形圖的位置 
plt.bar(xticks-bar_width,mdf.iloc[1],width=bar_width)
#設置第三天所有影片條形圖的位置，默認在[0 1 2 3 4 5 6 7]center處
plt.bar(xticks,mdf.iloc[2],width=bar_width)
#設置第四天所有影片條形圖的位置
plt.bar(xticks+bar_width,mdf.iloc[3],width=bar_width)
#設置第五天所有影片條形圖的位置
plt.bar(xticks+2*bar_width,mdf.iloc[4],width=bar_width)

# 設置X軸信息
plt.xticks(xticks,mdf.columns,fontproperties=font,size=15)
#設置Y刻度
plt.yticks(range(0,20,2),["%d"%x for x in range(0,20,2)],fontproperties=font,size=16)

#設置X,Y軸名字
plt.ylabel('票房/億',fontproperties=font,size=30)
plt.xlabel('影片名字',fontproperties=font,size=30)

# 設置標題
plt.title("五日票房數據",fontproperties=font,size=30)

# 隻保留圖形信息
plt.show()

使用循環繪制每日數據

plt.figure(figsize=(16,5))
# 設置X軸刻度為一個數組(有廣播功能)
#xticks1 = np.arange(len(movies)) # 這樣設置每部電影X軸的距離是1，如果5個條形圖寬度之後大於1會和其他電影重疊，可以設置步長
xticks1 = np.arange(0,7*len(movies),7) # 改變步長，要在設置X軸信息處改變xticks(步長*ticks labels)的第一個參數，否則對應不上

#設置字體
font4 = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF')

# 設置條形圖寬度
bar_width1 = 1.05

#使用循環畫出前五天的條形圖
for index in mdf.index:
   # plt.bar(xticks1+(-2+index)*bar_width1,mdf.iloc[index],width=bar_width1,label='第%d天票房'%(index+1))
    xs = xticks1+(-2+index)*bar_width1 # 在X軸的位置
    day_tickets = mdf.iloc[index]
    plt.bar(xs,day_tickets,width=bar_width*7,label="第%d天票房"%(index+1))
    #設置註釋文本
    # zip(day_tickets,xs)打包為元素為元組的列表，元素個數與最短的列表一致
    for ticket,x in zip(day_tickets,xs):   # ticket是day_tickets列表的值，x是xs的值
        plt.annotate(ticket,xy=(x,ticket),xytext=(x-0.2,ticket+0.1))


# 設置X軸信息
plt.xticks(7*xticks,mdf.columns,fontproperties=font4,size=15)

#設置X,Y軸名字
plt.ylabel('票房/億',fontproperties=font4,size=25)
plt.xlabel('影片名字',fontproperties=font4,size=25)

# 設置標題
plt.title("五日票房數據",fontproperties=font4,size=30)

# 設置圖例
font4.set_size(15) # 圖例無size屬性，可以在字體設置font4中改大小（或者font.set_size()：隻改圖例
plt.legend(prop=font4)  # 根據bar()函數的中的label標簽進行設置，不可缺少

# 設置網格
plt.grid()

# 隻保留圖形信息
plt.show()

四、堆疊條形圖繪制

堆疊條形圖就是在已有數據基礎位置上進行繪制圖形，使用bottom參數，以已有數據作為新數據的基地進行新數據的繪制，可以達到調整條形圖的位置的目的。

示例：

# 男女不同組別的等分情況
menMeans = (20, 35, 30, 35, 27)
womenMeans = (25, 32, 34, 20, 25)
groupNames = ('G1','G2','G3','G4','G5')

xs = np.arange(len(menMeans))  # 有多少個組

font5 = font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\STSONG.TTF',size=16)

plt.figure(figsize=(15,7))

# 繪制男性得分
plt.bar(xs,menMeans,label='男性得分',width=0.4)

# 繪制女性得分，以男性得分的最大值為基底
plt.bar(xs,womenMeans,bottom=menMeans,label='女性得分',width=0.4)

#設置圖例
plt.legend(prop=font5)  # 根據bar()函數的中的label標簽進行設置

# 設置X軸刻度名稱
plt.xticks(xs,groupNames)

# 設置標簽
plt.xlabel("組別",fontproperties=font5,size=23)
plt.ylabel("得分",fontproperties=font5,size=23)

# 設置標題
plt.title("男女不同組別得分",fontproperties=font5,size=28)

# 隻保留圖形
plt.show()

總結 

到此這篇關於如何使用Python Matplotlib繪制條形圖的文章就介紹到這瞭,更多相關Python Matplotlib繪制條形圖內容請搜索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！

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