Matplotlib数据可视化：饼图与箱线图

from matplotlib import pyplot as plt

import numpy as np

import matplotlib as mpl

mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 中文字体支持

1 饼图-pie()

1.1 pie()方法参数说明

pie()是matplotlib中画饼图的方法，其主要参数如下：

1.2 基础作图

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

ax1 = fig.add_subplot(111)

ax1.pie(sizes, labels=labels)

ax1.axis('equal')  # Equal aspect ratio ensures that pie is drawn as a circle.

plt.show()

1.3 字符标签与数值标签

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

ax1 = fig.add_subplot(121)

ax1.pie(sizes,

labels=labels,   # 字符标签

labeldistance=1.1,  # 字符标签到中心点的距离

autopct='%1.1f%%',  # 显示数值标签

pctdistance=0.5   #数值标签到中心点的距离

)

ax2 = fig.add_subplot(122)

ax2.pie(sizes,

labels=labels,   # 字符标签

labeldistance=0.4,  # 字符标签到中心点的距离

autopct='%1.2f%%',  # 显示数值标签

pctdistance=1.2,   #数值标签到中心点的距离

rotatelabels=True  # 旋转标签

)

plt.show()

1.4 扇形分隔距离

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

explode1 = (0.1, 0.1, 0.1, 0.1)

ax1 = fig.add_subplot(121)

ax1.pie(sizes, explode=explode1,   # 分隔扇形

labels=labels, autopct='%1.1f%%')

explode2 = (0.1, 0, 0, 0)

ax2 = fig.add_subplot(122)

ax2.pie(sizes, explode=explode2,   # 分隔扇形

labels=labels, autopct='%1.1f%%')

plt.show()

1.5 阴影与边框

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

explode = (0.1, 0, 0, 0)

fig1, ax1 = plt.subplots()

ax1.pie(sizes, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%',

shadow=True,  # 显示阴影

wedgeprops = {'linewidth': 3}  # 设置边框宽度

)

plt.show()

1.6 旋转图形

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

explode = (0.1, 0, 0, 0)

fig1, ax1 = plt.subplots()

ax1.pie(sizes, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%',

shadow=True,

startangle=90  # 旋转

)

plt.show()

1.7 单独设置某一扇形

pie()方法返回一个tuple，第一个元素为每个扇形对象组成的list，第二个元素为每个扇形的标签Text对象，第三个元素为每个扇形的数值标签对象，通过这三个对象，可以实现对单一扇形的设置。

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

explode = (0.1, 0, 0, 0)

fig1, ax1 = plt.subplots()

patches, texts, autotexts = ax1.pie(sizes, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%')

print('第1个返回值：',patches)

print('第2个返回值：',texts)

print('第3个返回值：',autotexts)

texts[0].set_color('red')  # 设置第一个扇形的字符标签字体颜色

texts[0].set_fontsize(30)  # 设置第一个扇形的字符标签字体大小

autotexts[0].set_color('white')  # 设置第一个扇形的数值标签字体颜色

plt.show()

第1个返回值：[, , , ]

第2个返回值：[Text(0.9068994725035225, 0.7858329000320824, 'Python组'), Text(-1.0005952104475537, 0.4569564802357176, 'Java组'), Text(0.15654637770487598, -1.0888035780743386, 'C组'), Text(1.055442297353649, -0.30990572269135586, 'Go组')]

第3个返回值：[Text(0.5290246922937214, 0.4584025250187147, '22.7%'), Text(-0.5457792056986657, 0.2492489892194823, '40.9%'), Text(0.0853889332935687, -0.593892860767821, '27.3%'), Text(0.5756957985565357, -0.1690394851043759, '9.1%')]

labels = 'Python组', 'Java组', 'C组', 'Go组'

sizes = [25, 45, 30, 10]

explode = (0.1, 0, 0, 0)

fig1, ax1 = plt.subplots(figsize=(5, 5))

patches, texts, autotexts = ax1.pie(sizes, explode=explode, autopct='%1.1f%%')

ax1.legend(patches, labels, loc="upper right",bbox_to_anchor=(0.75, 0, 0.5, 0.4))

plt.show()

1.8 嵌套饼图

sizes = {

'Python组':{'男':10, '女': 15},

'Java组':{'男':15, '女': 30},

'C组':{'男':5, '女': 25},

'Go组':{'男':4, '女': 6}

}

def func(sizes):

"""提取数据和标签"""

data1 = []

data2 = []

data2_label = []

for key in sizes.keys():

data1.append(sizes.get(key).get('男') + sizes.get(key).get('女'))

data2.append(sizes.get(key).get('男'))

data2_label.append(key+'-'+'男')

data2.append(sizes.get(key).get('女'))

data2_label.append(key+'-'+'女')

return data1, data2, sizes.keys(), data2_label

data1, data2, data1_label, data2_label = func(sizes)

cmap = plt.get_cmap("tab20c")

outer_colors = cmap(np.arange(4)*4)

inner_colors = cmap(np.array([1, 2, 5, 6, 9, 10, 13, 14]))

fig = plt.figure(figsize=(10, 4))

ax1 = fig.add_subplot(121)

ax1.pie(data1, labels=data1_label, radius=1.5, colors=outer_colors, autopct='%1.1f%%', labeldistance=1, pctdistance=0.8)

ax1.pie(data2, labels=data2_label, radius=1, colors=inner_colors, autopct='%1.1f%%', labeldistance=0.4, pctdistance=0.9)

ax2 = fig.add_subplot(122)

ax2.pie(data1, labels=data1_label, radius=1.5, colors=outer_colors, autopct='%1.1f%%', labeldistance=1, pctdistance=0.8,wedgeprops=dict(width=0.8, edgecolor='w'))

ax2.pie(data2, labels=data2_label, radius=1, colors=inner_colors, autopct='%1.1f%%', labeldistance=0.4, pctdistance=0.9,wedgeprops=dict(width=0.6, edgecolor='w'))

plt.show()

2 箱线图

2.1 参数说明

matplotlib绘制箱线图通过boxplot()方法实现，主要参数如下：

boxplot()方法返回值是一个dict，键值包括'whiskers'、'caps'、'boxes'、'fliers'、'means'，分别表示须线、顶端末端线段、箱体、异常数据、均值等绘图对象分别组成的列表，通过这些对象可以横放把您的实现箱线图各个部分的自定义设置。

2.2 基础作图

data=np.random.normal(0,4,100)

fig = plt.figure(figsize=(8, 8))

ax1 = fig.add_subplot(221)

ax1.set_title('图1 常规作图')

ax1.boxplot(data)

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(222)

ax2.set_title('图2 多图绘制')

ax2.boxplot(muti_data)

ax3 = fig.add_subplot(223)

ax3.set_title('图3 水平箱线图')

ax3.boxplot(data, vert=False)

ax4 = fig.add_subplot(224)

ax4.set_title('图4 中间凹陷')

ax4.boxplot(data, notch=True)

plt.show()

2.3 修改标签

data=np.random.normal(0,4,100)

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(121)

ax2.set_title('图1')

ax2.boxplot(muti_data, labels=['第1组', '第2组', '第3组'])

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(122)

ax2.set_title('图2')

ax2.boxplot(muti_data, vert=False, labels=['第1组', '第2组', '第3组'])

plt.show()

2.4 显示均值

data=np.random.normal(0,4,100)

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(121)

ax2.set_title('图1')

ax2.boxplot(muti_data, labels=['第1组', '第2组', '第3组'], showmeans=True)  # 显示均值，默认以点的方式显示

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(122)

ax2.set_title('图2')

ax2.boxplot(muti_data, labels=['第1组', '第2组', '第3组'], showmeans=True, meanline=True)  # 显示均值，并以横线方式显示

plt.show()

2.5 箱体设置

data=np.random.normal(0,4,100)

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

muti_data=[np.random.normal(0,std,100) for std in range(1,4)]

ax2 = fig.add_subplot(121)

ax2.set_title('图1')

box_dict = ax2.boxplot(muti_data, labels=['第1组', '第2组', '第3组'],  patch_artist=True)  # 注意，patch_artist一定要设置为True，下面的设置才会生效

box_dict.get('boxes')[0].set_color('red')  # 箱体边框颜色

box_dict.get('boxes')[1].set_color('blue')

box_dict.get('boxes')[2].set_color('green')

plt.show()

作者：奥辰

Github：https://github.com/ChenHuabin321

https://www.cnblogs.com/chenhuabin