Python怎么繪制Matplotlib柱狀圖

Python怎么繪制Matplotlib柱狀圖

Matplotlib 是 Python 中最常用的數據可視化庫之一，它提供了豐富的繪圖功能，包括折線圖、散點圖、柱狀圖等。本文將詳細介紹如何使用 Matplotlib 繪制柱狀圖，并通過示例代碼展示如何自定義柱狀圖的樣式。

1. 安裝 Matplotlib

在開始之前，確保你已經安裝了 Matplotlib。如果尚未安裝，可以通過以下命令進行安裝：

pip install matplotlib

2. 基本柱狀圖繪制

首先，我們從一個簡單的柱狀圖開始。假設我們有以下數據：

import matplotlib.pyplot as plt

# 數據
categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
values = [10, 20, 15, 25]

# 創建柱狀圖
plt.bar(categories, values)

# 顯示圖形
plt.show()

在這個例子中，categories 是柱狀圖的類別標簽，values 是對應類別的值。plt.bar() 函數用于創建柱狀圖，plt.show() 用于顯示圖形。

3. 自定義柱狀圖樣式

Matplotlib 提供了多種方式來自定義柱狀圖的樣式。以下是一些常見的自定義選項：

3.1 修改柱狀圖顏色

你可以通過 color 參數來修改柱狀圖的顏色：

plt.bar(categories, values, color=['red', 'green', 'blue', 'orange'])

3.2 添加柱狀圖標簽

你可以通過 plt.xlabel() 和 plt.ylabel() 來添加軸標簽，通過 plt.title() 來添加標題：

plt.bar(categories, values)
plt.xlabel('Categories')
plt.ylabel('Values')
plt.title('Bar Chart Example')
plt.show()

3.3 修改柱狀圖寬度

你可以通過 width 參數來修改柱狀圖的寬度：

plt.bar(categories, values, width=0.5)

3.4 添加柱狀圖數值標簽

你可以通過 plt.text() 函數在每個柱子上添加數值標簽：

bars = plt.bar(categories, values)

for bar in bars:
    height = bar.get_height()
    plt.text(bar.get_x() + bar.get_width() / 2., height,
             '%d' % int(height),
             ha='center', va='bottom')

plt.show()

3.5 水平柱狀圖

你可以使用 plt.barh() 函數來創建水平柱狀圖：

plt.barh(categories, values)
plt.show()

4. 多組柱狀圖

有時我們需要在同一張圖中繪制多組柱狀圖。以下是一個示例：

import numpy as np

# 數據
categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
values1 = [10, 20, 15, 25]
values2 = [15, 18, 22, 19]

# 設置柱狀圖的位置
x = np.arange(len(categories))
width = 0.35

# 創建柱狀圖
plt.bar(x - width/2, values1, width, label='Group 1')
plt.bar(x + width/2, values2, width, label='Group 2')

# 添加標簽和標題
plt.xlabel('Categories')
plt.ylabel('Values')
plt.title('Multiple Bar Chart Example')
plt.xticks(x, categories)
plt.legend()

# 顯示圖形
plt.show()

在這個例子中，我們使用 np.arange() 來生成柱狀圖的位置，并通過調整 width 參數來控制柱狀圖的寬度。

5. 堆疊柱狀圖

堆疊柱狀圖是一種將多個數據系列堆疊在一起的柱狀圖。以下是一個示例：

# 數據
categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
values1 = [10, 20, 15, 25]
values2 = [15, 18, 22, 19]

# 創建堆疊柱狀圖
plt.bar(categories, values1, label='Group 1')
plt.bar(categories, values2, bottom=values1, label='Group 2')

# 添加標簽和標題
plt.xlabel('Categories')
plt.ylabel('Values')
plt.title('Stacked Bar Chart Example')
plt.legend()

# 顯示圖形
plt.show()

在這個例子中，我們使用 bottom 參數將 values2 堆疊在 values1 之上。

6. 分組柱狀圖

分組柱狀圖是一種將多個數據系列分組顯示的柱狀圖。以下是一個示例：

# 數據
categories = ['A', 'B', 'C', 'D']
values1 = [10, 20, 15, 25]
values2 = [15, 18, 22, 19]

# 設置柱狀圖的位置
x = np.arange(len(categories))
width = 0.35

# 創建分組柱狀圖
plt.bar(x - width/2, values1, width, label='Group 1')
plt.bar(x + width/2, values2, width, label='Group 2')

# 添加標簽和標題
plt.xlabel('Categories')
plt.ylabel('Values')
plt.title('Grouped Bar Chart Example')
plt.xticks(x, categories)
plt.legend()

# 顯示圖形
plt.show()

在這個例子中，我們通過調整柱狀圖的位置來實現分組顯示。

7. 結論

通過本文的介紹，你應該已經掌握了如何使用 Matplotlib 繪制柱狀圖，并能夠自定義柱狀圖的樣式。Matplotlib 提供了豐富的功能，可以滿足大多數數據可視化的需求。希望本文對你有所幫助，祝你在數據可視化的旅程中取得成功！