用python绘制柱状图标题-使用Python绘制柱形竞赛图

我们经常看到的Bar Chart Race（柱形竞赛图），可以看到数据的呈现非常的直观。今天就一起来学习下如何生成和上面一样的柱形竞赛图。

1、导入Python库

Python

5importpandasaspd

importmatplotlib.pyplotasplt

importmatplotlib.tickerasticker

importmatplotlib.animationasanimation

fromIPython.displayimportHTML

2、加载数据集

这里使用的是城市人口数据集，加载我们想要的数据：其中，name为城市名称，group为城市所在区域。

Python

2df=pd.read_csv("data/city_populations.csv",usecols=['name','group','year','value'])

df.head()

3、初步处理数据

提取某一年的TOP10城市：

Python

2current_year=2018

dff=df[df['year'].eq(current_year)].sort_values(by='value',ascending=True).head(10)

4、绘制基础柱状图

Python

2fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

ax.barh(dff['name'],dff['value'])

5、调整样式（设置颜色、添加标签）重新绘制图片

Python

16colors=dict(zip(

["India","Europe","Asia","Latin America","Middle East","North America","Africa"],

["#adb0ff","#ffb3ff","#90d595","#e48381","#aafbff","#f7bb5f","#eafb50"]

))

group_lk=df.set_index('name')['group'].to_dict()

fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

# pass colors values to `color=`

ax.barh(dff['name'],dff['value'],color=[colors[group_lk[x]]forxindff['name']])

# iterate over the values to plot labels and values (Tokyo, Asia, 38194.2)

fori,(value,name)inenumerate(zip(dff['value'],dff['name'])):

ax.text(value,i,name,ha='right')# Tokyo: name

ax.text(value,i-.25,group_lk[name],ha='right')# Asia: group name

ax.text(value,i,value,ha='left')# 38194.2: value

# Add year right middle portion of canvas

ax.text(1,0.4,current_year,transform=ax.transAxes,size=46,ha='right')

6、完善代码，将代码整合进函数

优化内容：文字：更新字体大小，颜色，方向

轴：将X轴移到顶部，添加颜色和字幕

网格：在条后面添加线

格式：逗号分隔的值和坐标轴

添加标题，字幕，装订线空间

删除：框框，y轴标签

Python

28fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

defdraw_barchart(year):

dff=df[df['year'].eq(year)].sort_values(by='value',ascending=True).tail(10)

ax.clear()

ax.barh(dff['name'],dff['value'],color=[colors[group_lk[x]]forxindff['name']])

dx=dff['value'].max()/200

fori,(value,name)inenumerate(zip(dff['value'],dff['name'])):

ax.text(value-dx,i,name,size=14,weight=600,ha='right',va='bottom')

ax.text(value-dx,i-.25,group_lk[name],size=10,color='#444444',ha='right',va='baseline')

ax.text(value+dx,i,f'{value:,.0f}',size=14,ha='left',va='center')

# ... polished styles

ax.text(1,0.4,year,transform=ax.transAxes,color='#777777',size=46,ha='right',weight=800)

ax.text(0,1.06,'Population (thousands)',transform=ax.transAxes,size=12,color='#777777')

ax.xaxis.set_major_formatter(ticker.StrMethodFormatter('{x:,.0f}'))

ax.xaxis.set_ticks_position('top')

ax.tick_params(axis='x',colors='#777777',labelsize=12)

ax.set_yticks([])

ax.margins(0,0.01)

ax.grid(which='major',axis='x',linestyle='-')

ax.set_axisbelow(True)

ax.text(0,1.12,'The most populous cities in the world from 1500 to 2018',

transform=ax.transAxes,size=24,weight=600,ha='left')

ax.text(1,0,'by @pratapvardhan; credit @jburnmurdoch',transform=ax.transAxes,ha='right',

color='#777777',bbox=dict(facecolor='white',alpha=0.8,edgecolor='white'))

plt.box(False)

draw_barchart(2018)

7、绘制动态柱状图

为了看起来像是在竞赛，我们使用matplotlib.animation中的FuncAnimation来重复调用上面的函数在画布上制作动画。frames参数为函数接受的值。

Python

6importmatplotlib.animationasanimation

fromIPython.displayimportHTML

fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

animator=animation.FuncAnimation(fig,draw_barchart,frames=range(1968,2019))

HTML(animator.to_jshtml())

# or use animator.to_html5_video() or animator.save()

8、额外奖励，绘制xkcd风格的图形

Python

3withplt.xkcd():

fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

draw_barchart(2018)

matplotlib 的 animations使用说明

Matplotlib中动画实现的原理跟其它一样，就是让多幅图连续播放，每一幅图叫做一帧(frame)。

生成动画的核心语句如下：

Python

6importmatplotlib.animationasanimation

fromIPython.displayimportHTML

fig,ax=plt.subplots(figsize=(15,8))

animator=animation.FuncAnimation(fig,draw_barchart,frames=range(1968,2019))

HTML(animator.to_jshtml())

# or use animator.to_html5_video() or animator.save()

Python

1classmatplotlib.animation.FuncAnimation(fig,func,frames=None,init_func=None,fargs=None,save_count=None,*,cache_frame_data=True,**kwargs)

参数说明：fig：进行动画绘制的figure

func：更新函数

frames：传入更新函数的迭代值，即生成每一帧(frame)的参数

init_func：初始函数

fargs：传入更新函数的额外参数

save_count：指定保存动画（gif或mp4）的帧数

interval：指定帧间隔时间，单位是ms

repeat_delay：如果指定了循环动画，则设置每次循环的间隔时间

repeat：指定是否循环动画

blit：是否优化绘图

cache_frame_data：控制是否缓存帧数据

核心方法说明：save(self, filename[, writer, fps, dpi, …])：将动画保存为文件（gif或mp4）.

to_html5_video(self[, embed_limit])：将动画HTML5动画

to_jshtml(self[, fps, embed_frames, …])：将动画返回为HTML格式

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