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比较(一)利用python绘制条形图

比较(一)利用python绘制条形图

条形图(Barplot)简介

1

条形图主要用来比较不同类别间的数据差异,一条轴表示类别,另一条则表示对应的数值度量。

快速绘制

  1. 基于seaborn

    import seaborn as sns
    import matplotlib.pyplot as plt# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")# 利用barplot函数快速绘制
    sns.barplot(x="total_bill", y="day", data=tips, estimator=sum, errorbar=None, color='#69b3a2')plt.show()
    

    2

  2. 基于matplotlib

    import matplotlib.pyplot as plt# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")
    grouped_tips = tips.groupby('day')['total_bill'].sum().reset_index()# 利用bar函数快速绘制
    plt.bar(grouped_tips.day, grouped_tips.total_bill)plt.show()
    

    3

  3. 基于pandas

    import matplotlib.pyplot as plt
    import pandas as pd# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")
    grouped_tips = tips.groupby('day')['total_bill'].sum().reset_index()# 利用plot.bar函数快速绘制
    grouped_tips.plot.bar(x='day', y='total_bill', rot=0)plt.show()
    

    4

定制多样化的条形图

自定义条形图一般是结合使用场景对相关参数进行修改,并辅以其他的绘图知识。参数信息可以通过官网进行查看,其他的绘图知识则更多来源于实战经验,大家不妨将接下来的绘图作为一种学习经验,以便于日后总结。

通过seaborn绘制多样化的条形图

seaborn主要利用barplot绘制条形图,可以通过seaborn.barplot了解更多用法

  1. 修改参数

    import seaborn as sns
    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as npsns.set(font='SimHei', font_scale=0.8, style="darkgrid") # 解决Seaborn中文显示问题# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")# 构造子图
    fig, ax = plt.subplots(2,2,constrained_layout=True, figsize=(8, 8))# 修改方向-垂直
    ax_sub = sns.barplot(y="total_bill", x="day", data=tips, estimator=sum, errorbar=None, color='#69b3a2',ax=ax[0][0])
    ax_sub.set_title('垂直条形图')# 自定义排序
    ax_sub = sns.barplot(y="total_bill", x="day", data=tips, estimator=sum, errorbar=None, color='#69b3a2',order=["Fri","Thur","Sat","Sun"],ax=ax[0][1])
    ax_sub.set_title('自定义排序')# 数值排序
    df = tips.groupby('day')['total_bill'].sum().sort_values(ascending=False).reset_index()
    ax_sub = sns.barplot(y="day", x="total_bill", data=df, errorbar=None, color='#69b3a2',order=df['day'],ax=ax[1][0])
    ax_sub.set_title('数值排序')# 添加误差线
    ax_sub = sns.barplot(x="day", y="total_bill", data=tips, estimator=np.mean, errorbar=('ci', 85), capsize=.2, color='lightblue',ax=ax[1][1])
    ax_sub.set_title('添加误差线')plt.show()
    

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  2. 分组条形图

    import seaborn as sns
    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as npsns.set(style="darkgrid")# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")fig, ax = plt.subplots(figsize=(4, 4))# 分组条形图
    colors = ["#69b3a2", "#4374B3"]
    sns.barplot(x="day", y="total_bill", hue="smoker", data=tips, errorbar=None, palette=colors)plt.show()# 分组/子分组条形图
    sns.catplot(x="sex", y="total_bill", hue="smoker", col="day", data=tips, kind="bar", height=4, aspect=.7)plt.show()
    

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  3. 引申-数量堆积条形图

    import seaborn as sns
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    import matplotlib.patches as mpatchessns.set(style="darkgrid")# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")
    df = tips.groupby(['day', 'smoker'])['total_bill'].sum().reset_index()
    smoker_df = df[df['smoker']=='Yes']
    non_smoker_df = df[df['smoker']=='No']# 布局
    plt.figure(figsize=(6, 4))# 非吸烟者的条形图
    bar1 = sns.barplot(x='day', y='total_bill', data=non_smoker_df, color='lightblue')
    # 吸烟者的条形图,底部开始位置设置为非吸烟者的total_bill值(即吸烟者条形图在上面)
    bar2 = sns.barplot(x='day', y='total_bill', bottom=non_smoker_df['total_bill'], data=smoker_df, color='darkblue')# 图例
    top_bar = mpatches.Patch(color='darkblue', label='smoker = Yes')
    bottom_bar = mpatches.Patch(color='lightblue', label='smoker = No')
    plt.legend(handles=[top_bar, bottom_bar])plt.show()
    

    7

  4. 引申-百分比堆积条形图

    import seaborn as sns
    import matplotlib.pyplot as plt
    import pandas as pd# 导入数据
    tips = sns.load_dataset("tips")# 计算百分比
    day_total_bill = tips.groupby('day')['total_bill'].sum() # 每日数据
    group_total_bill = tips.groupby(['day', 'smoker'])['total_bill'].sum().reset_index() # 每日每组数据
    group_total_bill['percent'] = group_total_bill.apply(lambda row: row['total_bill'] / day_total_bill[row['day']] * 100, axis=1)# 将数据分成smoker和non-smoker两份,方便我们绘制两个条形图
    smoker_df = group_total_bill[group_total_bill['smoker'] == 'Yes']
    non_smoker_df = group_total_bill[group_total_bill['smoker'] == 'No']# 布局
    plt.figure(figsize=(6, 4))# 非吸烟者的条形图
    bar1 = sns.barplot(x='day', y='percent', data=non_smoker_df, color='lightblue')
    # 吸烟者的条形图,底部开始位置设置为非吸烟者的total_bill值(即吸烟者条形图在上面)
    bar2 = sns.barplot(x='day', y='percent', bottom=non_smoker_df['percent'], data=smoker_df, color='darkblue')# 图例
    top_bar = mpatches.Patch(color='darkblue', label='smoker = Yes')
    bottom_bar = mpatches.Patch(color='lightblue', label='smoker = No')
    plt.legend(handles=[top_bar, bottom_bar])plt.show()
    

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通过seaborn绘制多样化的条形图

seaborn主要利用barh绘制条形图,可以通过matplotlib.pyplot.barh了解更多用法

  1. 修改参数

    import matplotlib as mpl
    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as np 
    import pandas as pdmpl.rcParams.update(mpl.rcParamsDefault) # 恢复默认的matplotlib样式
    plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 用来正常显示中文标签# 自定义数据
    height = [3, 12, 5, 18, 45]
    bars = ('A', 'B', 'C', 'D', 'E')
    y_pos = np.arange(len(bars))
    x_pos = np.arange(len(bars))# 初始化布局
    fig = plt.figure(figsize=(8,8))# 水平方向-水平条形图
    plt.subplot(3, 3, 1) 
    plt.barh(y_pos, height)
    plt.yticks(y_pos, bars)
    plt.title('水平条形图')# 指定顺序
    height_order, bars_order = zip(*sorted(zip(height, bars), reverse=False)) # 自定义顺序plt.subplot(3, 3, 2) 
    plt.barh(y_pos, height_order)
    plt.yticks(y_pos, bars_order)
    plt.title('指定顺序')# 自定义颜色
    plt.subplot(3, 3, 3) 
    plt.bar(x_pos, height, color=['black', 'red', 'green', 'blue', 'cyan'])
    plt.xticks(x_pos, bars)
    plt.title('自定义颜色')# 自定义颜色-边框颜色
    plt.subplot(3, 3, 4) 
    plt.bar(x_pos, height, color=(0.1, 0.1, 0.1, 0.1),  edgecolor='blue')
    plt.xticks(x_pos, bars)
    plt.title('自定义边框颜色')# 控制距离
    width = [0.1,0.2,3,1.5,0.3]
    x_pos_width = [0,0.3,2,4.5,5.5]plt.subplot(3, 3, 5) 
    plt.bar(x_pos_width, height, width=width)
    plt.xticks(x_pos_width, bars)
    plt.title('控制距离')# 控制宽度
    x_pos_space = [0,1,5,8,9]plt.subplot(3, 3, 6) 
    plt.bar(x_pos_space, height)
    plt.xticks(x_pos_space, bars)
    plt.title('控制宽度')# 自定义布局
    plt.subplot(3, 3, 7) 
    plt.bar(x_pos, height)
    plt.xticks(x_pos, bars, color='orange', rotation=90) # 自定义x刻度名称颜色,自定义旋转
    plt.xlabel('category', fontweight='bold', color = 'orange', fontsize='18') # 自定义x标签
    plt.yticks(color='orange') # 自定义y刻度名称颜色plt.title('自定义布局')# 添加误差线
    err = [val * 0.1 for val in height] # 计算误差(这里假设误差为height的10%)plt.subplot(3, 3, 8) 
    plt.bar(x_pos, height, yerr=err, alpha=0.5, ecolor='black', capsize=10)
    plt.xticks(x_pos, bars)
    plt.title('添加误差线')# 增加数值文本信息
    plt.subplot(3, 3, 9) 
    ax = plt.bar(x_pos, height)
    for bar in ax:yval = bar.get_height()plt.text(bar.get_x() + bar.get_width()/2.0, yval, int(yval), va='bottom') # va参数代表垂直对齐方式
    plt.xticks(x_pos, bars)
    plt.title('增加数值文本信息')fig.tight_layout() # 自动调整间距
    plt.show()
    

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  2. 分组条形图

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt# 宽度设置
    barWidth = 0.25# 自定义数据
    bars1 = [12, 30, 1, 8, 22]
    bars2 = [28, 6, 16, 5, 10]
    bars3 = [29, 3, 24, 25, 17]# x位置
    r1 = np.arange(len(bars1))
    r2 = [x + barWidth for x in r1]
    r3 = [x + barWidth for x in r2]# 绘制分组条形图
    plt.bar(r1, bars1, color='#7f6d5f', width=barWidth, edgecolor='white', label='g1')
    plt.bar(r2, bars2, color='#557f2d', width=barWidth, edgecolor='white', label='g2')
    plt.bar(r3, bars3, color='#2d7f5e', width=barWidth, edgecolor='white', label='g3')# 轴标签、图例
    plt.xlabel('group', fontweight='bold')
    plt.xticks([r + barWidth for r in range(len(bars1))], ['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])
    plt.legend()plt.show()
    

    10

  3. 数量堆积条形图

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    import pandas as pd# 自定义数据
    bars1 = [12, 28, 1, 8, 22]
    bars2 = [28, 7, 16, 4, 10]
    bars3 = [25, 3, 23, 25, 17]# bars1 + bars2的高度
    bars = np.add(bars1, bars2).tolist()# x位置
    r = [0,1,2,3,4]# bar名称、宽度
    names = ['A','B','C','D','E']
    barWidth = 1# 底部bar
    plt.bar(r, bars1, color='#7f6d5f', edgecolor='white', width=barWidth, label="g1")
    # 中间bar
    plt.bar(r, bars2, bottom=bars1, color='#557f2d', edgecolor='white', width=barWidth, label="g2")
    # 顶部bar
    plt.bar(r, bars3, bottom=bars, color='#2d7f5e', edgecolor='white', width=barWidth, label="g3")# x轴设置、图例
    plt.xticks(r, names, fontweight='bold')
    plt.xlabel("group")
    plt.legend()plt.show()
    

    11

  4. 百分比堆积条形图

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    import pandas as pd# 自定义数据
    r = [0,1,2,3,4] # x位置
    raw_data = {'greenBars': [20, 1.5, 7, 10, 5], 'orangeBars': [5, 15, 5, 10, 15],'blueBars': [2, 15, 18, 5, 10]}
    df = pd.DataFrame(raw_data)# 转为百分比
    totals = [i+j+k for i,j,k in zip(df['greenBars'], df['orangeBars'], df['blueBars'])]
    greenBars = [i / j * 100 for i,j in zip(df['greenBars'], totals)]
    orangeBars = [i / j * 100 for i,j in zip(df['orangeBars'], totals)]
    blueBars = [i / j * 100 for i,j in zip(df['blueBars'], totals)]# bar名称、宽度
    barWidth = 0.85
    names = ('A','B','C','D','E')# 底部bar
    plt.bar(r, greenBars, color='#b5ffb9', edgecolor='white', width=barWidth, label="g1")
    # 中间bar
    plt.bar(r, orangeBars, bottom=greenBars, color='#f9bc86', edgecolor='white', width=barWidth, label="g2")
    # 顶部bar
    plt.bar(r, blueBars, bottom=[i+j for i,j in zip(greenBars, orangeBars)], color='#a3acff', edgecolor='white', width=barWidth, label="g3")# x轴、图例
    plt.xticks(r, names)
    plt.xlabel("group")
    plt.legend()plt.show()
    

    12

通过pandas绘制多样化的条形图

pandas主要利用barh绘制条形图,可以通过pandas.DataFrame.plot.barh了解更多用法

  1. 修改参数

    import matplotlib as mpl
    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as np 
    import pandas as pdplt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 用来正常显示中文标签# 自定义数据
    category = ['Group1']*30 + ['Group2']*50 + ['Group3']*20
    df = pd.DataFrame({'category': category})
    values = df['category'].value_counts()# 初始化布局
    fig = plt.figure(figsize=(8,4))# 水平方向-水平条形图
    plt.subplot(1, 2, 1) 
    values.plot.barh(grid=True)
    plt.title('水平条形图')# 自定义顺序、颜色
    # 指定顺序
    desired_order = ['Group1', 'Group2', 'Group3']
    values_order = values.reindex(desired_order)
    # 指定颜色
    colors = ['#69b3a2', '#cb1dd1', 'palegreen']plt.subplot(1, 2, 2) 
    values.plot.bar(color=colors,grid=True, )  
    plt.title('自定义顺序、颜色')fig.tight_layout() # 自动调整间距
    plt.show()
    

    13

  2. 分组条形图

    import pandas as pd
    import matplotlib.pyplot as plt# 自定义数据
    data = {"Product": ["Product A", "Product A", "Product A", "Product B", "Product B", "Product B"],"Segment": ["Segment 1", "Segment 2", "Segment 3", "Segment 1", "Segment 2", "Segment 3"],"Amount_sold": [100, 120, 120, 80, 160, 150]
    }df = pd.DataFrame(data)
    pivot_df = df.pivot(index='Segment',columns='Product',values='Amount_sold')# 分组条形图
    pivot_df.plot.bar(grid=True)plt.show()
    

    14

  3. 数量堆积条形图

    import pandas as pd
    import matplotlib.pyplot as plt# 自定义数据
    data = {"Product": ["Product A", "Product A", "Product A", "Product B", "Product B", "Product B"],"Segment": ["Segment 1", "Segment 2", "Segment 3", "Segment 1", "Segment 2", "Segment 3"],"Amount_sold": [100, 120, 120, 80, 160, 150]
    }df = pd.DataFrame(data)
    pivot_df = df.pivot(index='Segment',columns='Product',values='Amount_sold')# 堆积条形图
    pivot_df.plot.bar(stacked=True,grid=True)plt.show()
    

    15

  4. 百分比堆积条形图

    import pandas as pd
    import matplotlib.pyplot as plt# 自定义数据
    data = {"Product": ["Product A", "Product A", "Product A", "Product B", "Product B", "Product B"],"Segment": ["Segment 1", "Segment 2", "Segment 3", "Segment 1", "Segment 2", "Segment 3"],"Amount_sold": [100, 120, 120, 80, 160, 150]
    }df = pd.DataFrame(data)
    pivot_df = df.pivot(index='Segment',columns='Product',values='Amount_sold')
    pivot_df_percentage = pivot_df.div(pivot_df.sum(axis=1), axis=0) * 100# 百分比堆积条形图
    pivot_df_percentage.plot.bar(stacked=True,grid=True)# 图例
    plt.legend(bbox_to_anchor=(1.04, 1),loc='upper left')
    plt.show()
    

    16

总结

以上通过seaborn的barplot、matplotlib的bar和pandas的bar快速绘制条形图,并通过修改参数或者辅以其他绘图知识自定义各种各样的条形图来适应相关使用场景。

共勉~

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【Android】Android 开发 ADB 常用指令

查看当前连接的设备 adb devices 连接设备 adb connect 设备IP 断开已连接的设备 adb disconnect 设备IP 安装应用 adb install 安装包的路径 卸载应用 adb uninstall 应用包名 查看已安装的应用包名 adb shell pm list packages 查看已安装的第三方应用包名 adb shell pm list…...

uniapp 小程序 学习(一)

利用Hbuilder 创建项目 运行到内置浏览器看效果 下载微信小程序 安装到Hbuilder 下载地址 &#xff1a;开发者工具默认安装 设置服务端口号 在Hbuilder中设置微信小程序 配置 找到运行设置&#xff0c;将微信开发者工具放入到Hbuilder中&#xff0c; 打开后出现 如下 bug 解…...

深入浅出Diffusion模型:从原理到实践的全方位教程

I. 引言&#xff1a;生成式AI的黎明 – Diffusion模型是什么&#xff1f; 近年来&#xff0c;生成式人工智能&#xff08;Generative AI&#xff09;领域取得了爆炸性的进展&#xff0c;模型能够根据简单的文本提示创作出逼真的图像、连贯的文本&#xff0c;乃至更多令人惊叹的…...

深度学习之模型压缩三驾马车:模型剪枝、模型量化、知识蒸馏

一、引言 在深度学习中&#xff0c;我们训练出的神经网络往往非常庞大&#xff08;比如像 ResNet、YOLOv8、Vision Transformer&#xff09;&#xff0c;虽然精度很高&#xff0c;但“太重”了&#xff0c;运行起来很慢&#xff0c;占用内存大&#xff0c;不适合部署到手机、摄…...

Python训练营-Day26-函数专题1:函数定义与参数

题目1&#xff1a;计算圆的面积 任务&#xff1a; 编写一个名为 calculate_circle_area 的函数&#xff0c;该函数接收圆的半径 radius 作为参数&#xff0c;并返回圆的面积。圆的面积 π * radius (可以使用 math.pi 作为 π 的值)要求&#xff1a;函数接收一个位置参数 radi…...

加密通信 + 行为分析:运营商行业安全防御体系重构

在数字经济蓬勃发展的时代&#xff0c;运营商作为信息通信网络的核心枢纽&#xff0c;承载着海量用户数据与关键业务传输&#xff0c;其安全防御体系的可靠性直接关乎国家安全、社会稳定与企业发展。随着网络攻击手段的不断升级&#xff0c;传统安全防护体系逐渐暴露出局限性&a…...