Matplotlib绘图库入门（七）：高效使用

原文地址： !()[http://www.bugingcode.com/blog/Matplotlib_7_Effectively_Using.html]

这是一篇关于如何高效的使用Matplotlib 的文章，文章的地址在 原文，但是这里不准备一行一行的对文章的内容进行翻译，而是把主要的步骤和思想都记录下来，在进行项目绘制的时候能够有很好的帮助。

获取数据和数据格式

要进行数据的绘制时，数据一般存放在文档里，比如cvs或者是excel中，读取时使用 pandas 进行操作，这里 下有专门的介绍，这里不在详细的介绍了。

数据从 https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sample-salesv3.xlsx?raw=true 中得到，这里看看数据的读取和格式：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy import stats
import  pandas as pd
from matplotlib.ticker import  FuncFormatter

df = pd.read_excel("https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sample-salesv3.xlsx?raw=true")
print df.head()

这里打印出sample-salesv3.xlsx 中前面4行的数据，数据的格式如下所示：

商品id，商品名称，商品sku，销售数量，销售单价，产品销售额，时间。

数据排行和展示

我们想知道哪些商品的销售最高，需要对数据进行排序，并取到前10位：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy import stats
import  pandas as pd
from matplotlib.ticker import  FuncFormatter

df = pd.read_excel("https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sample-salesv3.xlsx?raw=true")
#对ext price 进行排序，并取得前10位
top_10 = (df.groupby('name')['ext price', 'quantity'].agg({'ext price': 'sum', 'quantity': 'count'})
          .sort_values(by='ext price', ascending=False))[:10].reset_index()
#重新命名 ext price 换成 Sales，quantity 换成 Purchases
top_10.rename(columns={'name': 'Name', 'ext price': 'Sales', 'quantity': 'Purchases'}, inplace=True)

print top_10

结果如下：

                           Name      Sales  Purchases
0                     Kulas Inc  137351.96         94
1                 White-Trantow  135841.99         86
2               Trantow-Barrows  123381.38         94
3                 Jerde-Hilpert  112591.43         89
4  Fritsch, Russel and Anderson  112214.71         81
5                    Barton LLC  109438.50         82
6                      Will LLC  104437.60         74
7                     Koepp Ltd  103660.54         82
8      Frami, Hills and Schmidt  103569.59         72
9                   Keeling LLC  100934.30         74

取出了前面10名的销售额，第一位为 Kulas Inc，第二位White-Trantow ，等。

在图表上对这些数据进行绘制：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy import stats
import  pandas as pd
from matplotlib.ticker import  FuncFormatter

df = pd.read_excel("https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sample-salesv3.xlsx?raw=true")
#对ext price 进行排序，并取得前10位
top_10 = (df.groupby('name')['ext price', 'quantity'].agg({'ext price': 'sum', 'quantity': 'count'})
          .sort_values(by='ext price', ascending=False))[:10].reset_index()
#重新命名 ext price 换成 Sales，quantity 换成 Purchases
top_10.rename(columns={'name': 'Name', 'ext price': 'Sales', 'quantity': 'Purchases'}, inplace=True)

plt.style.use('ggplot')

top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name")

plt.show()

得到各个商品的销售额：

图表自定义

自定义在图表的绘制中起到了美化和增强可读性的作用，对图表的说明和样式的改变，能够使你的图表看上去专业很多。

对图表的说明和坐标范围限制：

把上面 top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name") 代码更换为以下的代码，代码的功能也很清楚，限制x轴坐标，设置标题，x轴说明：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(5, 6))
top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name", ax=ax)
ax.set_xlim([-10000, 140000])
ax.set(title='2014 Revenue', xlabel='Total Revenue')
ax.legend().set_visible(False)

得到的结果图如下：

要想修改这个图像，你可能需要执行很多操作。图中最碍眼的可能是总收益额的格式。Matplotlib 可以使用 FuncFormatter 解决这一问题。该函数用途多样，允许用户定义的函数应用到值，并返回格式美观的字符串。

以下是货币格式化函数，用于处理数十万美元区间的数值：

def currency(x, pos):
    'The two args are the value and tick position'
    if x >= 1000000:
        return '${:1.1f}M'.format(x*1e-6)
    return '${:1.0f}K'.format(x*1e-3)

对x轴数据格式进行说明：

formatter = FuncFormatter(currency)
ax.xaxis.set_major_formatter(formatter)

同样的总的代码是把plot的代码替换为如下：

fig, ax = plt.subplots()
top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name", ax=ax)
ax.set_xlim([-10000, 140000])
ax.set(title='2014 Revenue', xlabel='Total Revenue', ylabel='Customer')
formatter = FuncFormatter(currency)
ax.xaxis.set_major_formatter(formatter)
ax.legend().set_visible(False)

对x轴进行修饰以后的图表：

多图表对比

各个销售的对比和各个商品在整体中是处于哪个地位是较为关心的话题。把平均值也绘制在图表中，可以很方便的进行对比。

# Create the figure and the axes
fig, ax = plt.subplots()

# Plot the data and get the averaged
top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name", ax=ax)
avg = top_10['Sales'].mean()

# Set limits and labels
ax.set_xlim([-10000, 140000])
ax.set(title='2014 Revenue', xlabel='Total Revenue', ylabel='Customer')

# Add a line for the average
ax.axvline(x=avg, color='b', label='Average', linestyle='--', linewidth=1)

# Format the currency
formatter = FuncFormatter(currency)
ax.xaxis.set_major_formatter(formatter)

# Hide the legend
ax.legend().set_visible(False)

图表如下：

目前，我们所做的所有改变都是针对单个图表。我们还能够在图像上添加多个表，使用不同的选项保存整个图像。

在这个例子中，我使用 nrows 和 ncols 指定大小，这对新用户来说比较清晰易懂。我还使用 sharey=True 以使 y 轴共享相同的标签。

该示例很灵活，因为不同的轴可以解压成 ax0 和 ax1。现在我们有了这些轴，就可以像上述示例中那样绘图，然后把一个图放在 ax0 上，另一个图放在 ax1。

# Get the figure and the axes
fig, (ax0, ax1) = plt.subplots(nrows=1,ncols=2, sharey=True, figsize=(7, 4))
top_10.plot(kind='barh', y="Sales", x="Name", ax=ax0)
ax0.set_xlim([-10000, 140000])
ax0.set(title='Revenue', xlabel='Total Revenue', ylabel='Customers')

# Plot the average as a vertical line
avg = top_10['Sales'].mean()
ax0.axvline(x=avg, color='b', label='Average', linestyle='--', linewidth=1)

# Repeat for the unit plot
top_10.plot(kind='barh', y="Purchases", x="Name", ax=ax1)
avg = top_10['Purchases'].mean()
ax1.set(title='Units', xlabel='Total Units', ylabel='')
ax1.axvline(x=avg, color='b', label='Average', linestyle='--', linewidth=1)

# Title the figure
fig.suptitle('2014 Sales Analysis', fontsize=14, fontweight='bold');

# Hide the legends
ax1.legend().set_visible(False)
ax0.legend().set_visible(False)

保存图表

Matplotlib 支持多种不同文件保存格式。你可以使用 fig.canvas.get_supported_filetypes() 查看系统支持的文件格式：

fig.canvas.get_supported_filetypes()

	{'eps': 'Encapsulated Postscript',
 'jpeg': 'Joint Photographic Experts Group',
 'jpg': 'Joint Photographic Experts Group',
 'pdf': 'Portable Document Format',
 'pgf': 'PGF code for LaTeX',
 'png': 'Portable Network Graphics',
 'ps': 'Postscript',
 'raw': 'Raw RGBA bitmap',
 'rgba': 'Raw RGBA bitmap',
 'svg': 'Scalable Vector Graphics',
 'svgz': 'Scalable Vector Graphics',
 'tif': 'Tagged Image File Format',
 'tiff': 'Tagged Image File Format'}

我们有 fig 对象，因此我们可以将图像保存成多种格式：

fig.savefig('sales.png', transparent=False, dpi=80, bbox_inches="tight")

转载请标明来之：http://www.bugingcode.com/

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