这篇文章主要介绍“matplotlib绘制直方图的基本配置是什么”,在日常操作中,相信很多人在matplotlib绘制直方图的基本配置是什么问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”matplotlib绘制直方图的基本配置是什么”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!
直方图介绍
直方图(Histogram),又称质量分布图,是一种统计报告图,由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况。 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。 这是一个连续变量(定量变量)的概率分布的估计,并且被卡尔·皮尔逊(Karl Pearson)首先引入。它是一种条形图。
为了构建直方图,第一步是将值的范围分段,即将整个值的范围分成一系列间隔,然后计算每个间隔中有多少值。 这些值通常被指定为连续的,不重叠的变量间隔。 间隔必须相邻,并且通常是(但不是必须的)相等的大小。
直方图也可以被归一化以显示“相对”频率。 然后,它显示了属于几个类别中的每个案例的比例,其高度等于1。
绘制直方图的参数(plt.hist())
通常而言,绘制直方图有很多种方法,比如采用matplotlib里面的模块进行绘制,也可以是pandas里面的图形进行绘制,也可以使用Python里面其他的统计绘图模块进行绘制图形,总而言之,想要图形展示的美观,那么就需要自己配置,也就是说模板固然重要,但是如果不懂原理的进行搬运和借用,反而效果不是很好!
连接数据库进行直方图绘制案例
# -*- coding: utf-8 -*- import numpy as npimport matplotlib as mplimport matplotlib.pyplot as pltfrom matplotlib.font_manager import FontProperties mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #显示中文plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False #正常显示负号 import pymysql #连接MySQL数据库v1 = []v2 = []db = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, database='mydb',user='root',password='root')cursor = db.cursor() #读取订单表数据,统计每日利润额sql_str = "SELECT order_date,ROUND(SUM(profit)/10000,2) FROM orders WHERE FY=2019 GROUP BY order_date"cursor.execute(sql_str)result = cursor.fetchall()for res in result: v1.append(res[0]) # order_date v2.append(res[1]) # sum_profit_by_order_date 每日利润额 plt.figure(figsize=(10,5)) #设置图形大小cs,bs,bars = plt.hist(v2, bins=20, density=False, facecolor="cyan", edgecolor="black", alpha=0.7)width = bs[1]-bs[0]for i,c in enumerate(cs): plt.text(bs[i]+width/3,c,round(c)) # 返回一个counts数组,一个bins数组和一个图形对象# 显示横轴标签plt.xlabel("区间",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})# 显示纵轴标签plt.ylabel("频数",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})# 显示图标题plt.title("利润额分布直方图",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':20})plt.show()
使用dataframe里面的plot函数进行绘制(万能模板)
一般而言,我们导入数据的时候,大概率都是基于表数据进行可视化的,很少使用那些自主独立的数据进行绘制,如果是那种数据,很多人都会去使用origin这个绘图软件了,程序绘图最大的好处就是不需要对数据结果进行输出,输入,这样在很大程度上减少了我们的时间,提高了我们的工作效率。
# 使用DataFrame的plot函数画图import numpy as npimport matplotlib as mplimport matplotlib.pyplot as pltfrom matplotlib.font_manager import FontProperties mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #显示中文plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'KaiTi' # 设置全局字体为中文 楷体plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False #正常显示负号plt.figure(dpi=130)datafile = r'../data/orders.csv'data = pd.read_csv(datafile).query("FY==2019").groupby('ORDER_DATE')[['PROFIT']].sum()data.plot(kind='hist',bins=20,figsize=(15,5),color='y',alpha=0.5,edgecolor='c',histtype='bar') plt.xlabel("区间",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})plt.ylabel("频数",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})plt.title("利润额分布直方图",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':20},y=1.03) # 设置图形上的各类主题值plt.suptitle('直方图案例',size=22,y=1.05)plt.title("绘制日期:2022年 昵称:王小王-123", loc='right',size=12,y=1.03) plt.title("主页:https://blog.csdn.net/weixin_47723732", loc='left',size=12,y=1.03) plt.show()
绘制多个子图(多子图直方图案例模板)
plt.tight_layout() # 自动紧凑布局,避免遮挡
是很重要的一个参数,一般是在结尾出添加这个参数
import pandas as pd datafile = r'../data/orders.csv'data = pd.read_csv(datafile).query("FY==2019").groupby('ORDER_DATE')[['PROFIT']].sum() fig = plt.figure(figsize=(10,5),dpi=130) # 生成画布 # 生成子图1ax1 = plt.subplot(121) # 1行2列中的第1个plt.title("CSDN博客专家", loc='left',size=12,y=1.03) #添加备注 # 生成子图2ax2 = plt.subplot(122) # 1行2列中的第2个 # 设置图形上的各类主题值plt.title("王小王-123", loc='right',size=12,y=1.03)#添加备注 #df.plot使figure级别的绘图函数,默认会生成新的figure,可以通过ax参数指定绘图的坐标子图data.plot(kind='hist',bins=20,color='c',alpha=0.5,edgecolor='c',histtype='bar',ax=ax1,figure=fig) # 指定这个图画到ax1中#plt.xlabel("区间",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})ax1.set_xlabel("区间",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})#plt.ylabel("频数",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})ax1.set_ylabel("频数",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})ax1.set_title("cyan")#print(ax1.get_xticks()) data.plot(kind='hist',bins=20,color='y',alpha=0.5,edgecolor='y',histtype='bar',ax=ax2,figure=fig) # 指定这个图画到ax2中# plt.xlabel = plt.gca().set_xlabel() plt. 获取“当前”的坐标子图,需要小心执行的位置plt.xlabel("区间",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})plt.ylabel("频数",fontdict={'family':'Fangsong','fontsize':15})plt.title("yellow") # subplot的标题 plt.suptitle("利润额分布直方图",fontdict={'family':'Fangsong','size':22}) # figure的标题plt.tight_layout() # 自动紧凑布局,避免遮挡plt.show()
概率分布直方图(统计图形)
# -*- coding:utf-8 -*-import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt #概率分布直方图#高斯分布#均值为0mean = 0#标准差为1,反应数据集中还是分散的值sigma = 1x=mean+sigma*np.random.randn(10000)fig,(ax0,ax1) = plt.subplots(nrows=2,figsize=(9,6))#第二个参数是柱子宽一些还是窄一些,越大越窄越密ax0.hist(x,40,density=1,histtype='bar',facecolor='yellowgreen',alpha=0.75) # histtype返回一组bar的数组##pdf概率分布图,一万个数落在某个区间内的数有多少个ax0.set_title('pdf')ax1.hist(x,20,density=1,histtype='stepfilled',facecolor='pink',alpha=0.75,cumulative=True,rwidth=0.8) # 返回的一条step线,cumulative=True数值的累积的#cdf累计概率函数,cumulative累计。比如需要统计小于5的数的概率ax1.set_title("cdf")fig.subplots_adjust(hspace=0.4)plt.show()
直方图内显示折线图分布
import matplotlib.mlab as mlabimport matplotlib.pyplot as pltmpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #显示中文plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'KaiTi' # 设置全局字体为中文 楷体plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False #正常显示负号plt.figure(figsize=(17,8),dpi=120) import numpy as npfrom scipy.stats import normnp.random.seed(10680801)mu=100sigma=15x=mu+sigma*np.random.randn(500)num_bins=60fig,ax=plt.subplots()#fig,ax=plt.subplots(ncols=2)#ax1 = ax[0]#ax2 = ax[1]n,bins,patches=ax.hist(x,num_bins,density=True)y=norm.pdf(bins,mu,sigma)ax.plot(bins,y,'--')ax.set_xlabel('IQ')ax.set_ylabel('概率密度')ax.set_title(r'智商分布情况直方图')fig.tight_layout()
堆叠面积直方图
import numpy as npimport pandas as pdfrom matplotlib import pyplot as pltcrime=pd.read_csv(r"http://datasets.flowingdata.com/crimeRatesByState2005.csv")fig,ax=plt.subplots() ax.hist(crime["robbery"],bins=12,histtype="bar",alpha=0.6,label="robbery",stacked=True)ax.hist(crime["aggravated_assault"],bins=12,histtype="bar",alpha=0.6,label="aggravated_assault",stacked=True)ax.legend()ax.set_xticks(np.arange(0,721,60))ax.set_xlim(0,720)ax.set_yticks(np.arange(0,21,4))plt.show()
在不同的子图中绘制各种类犯罪数据的数值分布
import numpy as npimport pandas as pdfrom matplotlib import pyplot as pltcrime=pd.read_csv(r"http://datasets.flowingdata.com/crimeRatesByState2005.csv") crime = crime.query("state!='United States'").query("state!='District of Columbia'") plt.figure(figsize=(10,5),dpi=120)nrows=2ncols=4n = np.arange(nrows*ncols)+1for i in n: ax = plt.subplot(nrows,ncols,i) ax.hist(crime.iloc[:,i]) ax.set_title(crime.columns[i]) plt.suptitle("各种类犯罪数据的数值分布",y=1.02)plt.tight_layout()
其他案例
乘客年龄分布频数直方图
# 导入第三方库import pandas as pdimport matplotlib.pyplot as plt # 设置中文plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 创建图形plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80) # 准备数据(读取Titanic数据集)titanic = pd.read_csv(r'E:\PythonData\exercise_data\train.csv') # 检查年龄是否有缺失any(titanic.Age.isnull()) # 删除含有缺失年龄的观察titanic.dropna(subset=['Age'], inplace=True) # 绘图:乘客年龄的频数直方图plt.hist(titanic.Age, # 绘图数据 bins = 20, # 指定直方图的条形数为20个 color = 'steelblue', # 指定填充色 edgecolor = 'k', # 设置直方图边界颜色 label = '直方图' )# 为直方图呈现标签 # 刻度设置plt.xticks(fontsize=15)plt.yticks(fontsize=15) # 添加描述信息plt.xlabel('年龄:岁',fontsize=20)plt.ylabel('人数:个',fontsize=20)plt.title('乘客年龄分布',fontsize=20) # 显示图形plt.show()
男女乘客直方图(二维数据)
设置了组距和其他的参数
# 导入库import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np # 设置字体plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 创建图形plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80) # 提取不同性别的年龄数据age_female = titanic.Age[titanic.Sex == 'female']age_male = titanic.Age[titanic.Sex == 'male'] # 设置直方图的组距bins = np.arange(titanic.Age.min(), titanic.Age.max(), 2) # 男性乘客年龄直方图plt.hist(age_male, bins = bins, label = '男性',edgecolor = 'k', color = 'steelblue', alpha = 0.7) # 女性乘客年龄直方图plt.hist(age_female, bins = bins, label = '女性',edgecolor = 'k', alpha = 0.6,color='r') # 调整刻度plt.xticks(fontsize=15)plt.yticks(fontsize=15) # 设置坐标轴标签和标题plt.title('男女乘客年龄直方图',fontsize=20)plt.xlabel('年龄',fontsize=20)plt.ylabel('人数',fontsize=20) # 去除图形顶部边界和右边界的刻度plt.tick_params(top='off', right='off') # 显示图例plt.legend(loc='best',fontsize=20) # 显示图形plt.show()
电影时长分布直方图
# 导入库import matplotlib.pyplot as plt # 设置字体plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 创建图形plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80) # 准备数据time=[131,98,125,131,124,139,131,117,128,108,135,138,131,102,107,114,119,128,121,142,127,130,124,101,110,116,117,110,128,128,115,99,136,126, 134,95,138,117,111,78,132,124,113,150,110,117,86,95,144,105,126,130,126,130,126,116,123,106,112,138,123,86,101,99,136,123,117,119,105, 137,123,128,125,104,109,134,125,127,105,120,107,129,116,108,132,103,136,118,102,120,114,105,115,132,145,119,121,112,139,125,138,109, 132,134,156,106,117,127,144,139,139,119,140,83,110,102,123,107,143,115,136,118,139,123,112,118,125,109,119,133,112,114,122,109,106, 123,116,131,127,115,118,112,135,115,146,137,116,103,144,83,123,111,110,111, 100,154,136,100,118,119,133,134,106,129,126,110,111,109, 141,120,117,106,149,122,122,110,118,127,121,114,125,126,114,140,103,130,141,117,106,114,121,114,133,137,92,121,112,146,97,137,105,98, 117,112,81,97,139,113,134,106,144,110,137,137,111,104,117,100,111,101,110,105,129,137,112,120,113,133,112,83,94,146, 133,101,131,116, 111, 84,137,115,122,106,144,109,123,116,111,111,133,150]# 设置组距bins=2 groups = int((max(time)-min(time))/bins) # 绘制直方图plt.hist(time,groups,color='b', edgecolor = 'k', density = True) # 指定直方从图的边界色) # 调整刻度plt.xticks(list(range(min(time),max(time)))[::2],fontsize=15)plt.yticks(fontsize=15) # 添加描述信息plt.xlabel('电影时长:分钟',fontsize=20)plt.ylabel('电影数量占比',fontsize=20) # 增加网格plt.grid(True,linestyle='--',alpha=1) # 添加标题plt.title('电影时长分布直方图',fontsize=20) plt.show()
到此,关于“matplotlib绘制直方图的基本配置是什么”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注编程网网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!