第五章. 可视化数据分析分析图表—常用图表的绘制2—直方图，饼形图

第五章. 可视化数据分析图

5.3 常用图表的绘制2—直方图，饼形图

本节主要介绍常用图表的绘制，主要包括直方图，饼形图。

1.直方图（matplotlib.pyplot.hist）

直方图，又称质量分布图，一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。直方图是数值数据分布的精确图形表示，是一个连续变量（定量变量）的概率分布估计。

1).语法：

matplotlib.pyplot.hist(x,bins=None,range=None,density=False,bottom=None,histtype='bar',align='mid',log=False, color=None,label=None,stacked=False,normed=None)
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参数说明:
x：数据集，最终的直方图将对数据集进行统计
bins：统计数据间区分布情况
range：元组类型，显示的区间
density：是否显示频率统计结果，默认None，True：显示频率统计结果=区间数目/(总数*区间宽度)
histtype：可选参数：bar(默认值),barstacked,step( 使用梯形),stepfilled(对梯形内部进行填充)
align：控制柱状图的水平分布，可选参数：mid(默认值)，left，right
log：y坐标轴是否选择指数刻度
stacked：是否为堆积状图

2).示例：

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet4')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='y')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

# X,Y轴刻度线的显示方向
plt.rcParams['xtick.direction'] = 'in'
plt.rcParams['ytick.direction'] = 'in'

# 画直方图
plt.hist(df['语文'], bins=range(0, 150, 25), facecolor='c', edgecolor='black', alpha=0.7)  # alpha:透明度

# 设置网格线
plt.grid(color='0.5', linestyle='--', linewidth=1)

# 设置x，y轴坐标
plt.xlabel('分数')
plt.ylabel('学生数量')

# 设置坐标轴刻度
plt.xticks(range(0, 150, 25))

# 设置标题和图例
plt.title('成绩统计表')

# 设置图标图例
plt.legend(['语文'],
           loc='upper right')  # 手动添加图例时，有时文本会显示不全，在文本后面加一个逗号(,)可解决，例如('图书采购价目',)

# 调整图表与画布边缘间距
plt.subplots_adjust(left=0.15, bottom=0.15, right=0.9, top=0.9)

# 坐标轴的刻度线向内显示还是向外显示
plt.tick_params(left=True, bottom=True, right=False, top=False)

# 显示图像
plt.show()

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清单.xlsx表格中的数据

结果展示:

2.饼形图（matplotlib.pyplot.pie）

饼形图常用来显示各个部分在整体中所占的比例。

1).语法：

matplotlib.pyplot.pie(x, explode=None, labels=None, colors=None, autopct=None, pctdistance=0.6, shadow=False, labeldistance=1.1, startangle=0, radius=1, counterclock=True, wedgeprops=None, textprops=None, center=0, 0, frame=False, rotatelabels=False, hold=None, data=None)
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参数说明:
x：每一块饼形图的比例，如果sum(x)>1,会使用sum(x)进行归一化
explode：每一块饼形图离中心的距离
labels：每一块饼形图外侧显示的说明文字
colors：每个冰块的颜色。类数组结构。颜色会循环使用。默认值为None，使用当前色彩循环。
autopct：设置饼图百分比，可以使用格式化字符串或format函数，如‘%.2f’：保留小数点后两位
pctdistance：指定百分比的位置刻度，默认为0.6
shadow：饼图下是否有阴影。布尔值。默认值为False。
labeldistance：标记的绘制位置，相当于，相对于radius的比例，默认值：1.1，<1：绘制在饼图的内侧
startangle：饼块起始角度。浮点数。默认值为0，即从x轴开始。角度逆时针旋转。
radius：饼图半径。浮点数。默认值为1.
counterclock：角度是否逆时针旋转。布尔值。默认值为True。
wedgeprops：饼块属性，字典类型，字典传递给wedge对象用来画一个饼图，例如wedgeprops={‘linewidth’: 2}，设置线宽为2
textprops：设置标签和比例文字的格式，字典类型
center：饼图中心坐标。(float,float)浮点数二元组。默认值为(0,0)。
frame：是否绘制子图边框。布尔值。默认为False。
rotatelabels：True：旋转到每个标签到指定的角度，默认为False。

2).示例：

清单.xlsx表格中的数据

• 示例1：基础饼形图

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet1')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='white')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

labels = ['VDA听者文摘', '疯狂英语900句', '小狗钱钱', '汤姆·索亚历险记', '母亲']
# 基础饼形图
plt.pie(df['销量占比'], labels=df['收货地址(省)'], labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90, radius=0.8,
        center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'}, pctdistance=0.6)

# 设置标题和图例
plt.title('销量')

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结果展示:

• 示例2：分裂饼形图

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet1')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='white')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

labels = ['VDA听者文摘', '疯狂英语900句', '小狗钱钱', '汤姆·索亚历险记', '母亲']


# 分裂饼形图
explode = [0, 0, 0, 0, 0.1]
plt.pie(df['销量占比'], labels=df['收货地址(省)'], explode=explode, labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90,
        radius=0.8, center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'}, pctdistance=0.6)

# 设置标题和图例
plt.title('销量')

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结果展示:

• 示例3：立体感带阴影的饼形图

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet1')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='white')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

labels = ['VDA听者文摘', '疯狂英语900句', '小狗钱钱', '汤姆·索亚历险记', '母亲']

# 立体感带阴影的饼形图
explode = [0, 0, 0, 0, 0.1]
plt.pie(df['销量占比'], labels=df['收货地址(省)'], explode=explode, labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90,shadow=True,
        radius=0.8, center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'}, pctdistance=0.6)

# 设置标题和图例
plt.title('销量')

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• 示例4：环形图

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet1')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='white')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

labels = ['VDA听者文摘', '疯狂英语900句', '小狗钱钱', '汤姆·索亚历险记', '母亲']

# 环形图
plt.pie(df['销量占比'], labels=df['收货地址(省)'], labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90,
        shadow=True,radius=0.8, wedgeprops={'width':0.2}, center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'}, pctdistance=0.6)

# 设置标题和图例
plt.title('销量')

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结果展示:

• 示例5：内嵌环形图
  绘制内嵌环形注意事项
  • 连续两次使用pie函数
  • 通过wedgeprops参数设置环形边界
  • 通过radius参数设置不同的半径

代码:

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True)
df = pd.read_excel('F:\\Note\\清单.xlsx', sheet_name='Sheet1')
print(df)

# 设置画布
fig = plt.figure(figsize=(6, 4), facecolor='white')

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文乱码
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 解决负号不显示的问题

labels = ['VDA听者文摘', '疯狂英语900句', '小狗钱钱', '汤姆·索亚历险记', '母亲']

# 内嵌环形图
# 内环
plt.pie(df['折扣率'],  labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90,
        shadow=True, radius=0.6, wedgeprops={'width': 0.2}, center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'},
        pctdistance=0.6)

# 外环
plt.pie(df['销量占比'],labeldistance=1.1, autopct='%.2f%%', startangle=90,
        shadow=True, radius=0.8, wedgeprops={'width': 0.2}, center=(0, 0), textprops={'fontsize': 9, 'color': 'k'},
        pctdistance=0.8)

# 设置标题和图例
plt.title('销量')

# 设置图标图例
plt.legend(df['收货地址(省)'], title='省份',
           loc='upper right', frameon=False, bbox_to_anchor=(1.3, 1.1))  # 手动添加图例时，有时文本会显示不全，在文本后面加一个逗号(,)可解决，例如('图书采购价目',)

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结果展示:

注意:代码中所涉及到的函数和参数,在图表的常用设置1 和 图表的常用设置2 有所介绍