Python怎么绘制百分比堆叠柱状图并填充图案

在数据可视化中，百分比堆叠柱状图是一种常用的图表类型，用于展示不同类别在整体中的占比情况。通过填充图案，可以进一步增强图表的可读性和美观性。本文将介绍如何使用Python中的Matplotlib库绘制百分比堆叠柱状图，并为柱状图填充图案。

1. 安装Matplotlib库

首先，确保你已经安装了Matplotlib库。如果没有安装，可以使用以下命令进行安装：

pip install matplotlib

2. 导入必要的库

在开始绘制图表之前，我们需要导入Matplotlib库以及其他一些必要的库：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

3. 准备数据

假设我们有以下数据，表示三个类别（A、B、C）在四个时间段（Q1、Q2、Q3、Q4）中的占比：

categories = ['Q1', 'Q2', 'Q3', 'Q4']
A = [20, 30, 40, 50]
B = [30, 40, 30, 20]
C = [50, 30, 30, 30]

为了绘制百分比堆叠柱状图，我们需要将数据转换为百分比形式：

A_percent = [a / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]
B_percent = [b / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]
C_percent = [c / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]

4. 绘制百分比堆叠柱状图

接下来，我们使用Matplotlib绘制百分比堆叠柱状图：

fig, ax = plt.subplots()

ax.bar(categories, A_percent, label='A')
ax.bar(categories, B_percent, bottom=A_percent, label='B')
ax.bar(categories, C_percent, bottom=[a + b for a, b in zip(A_percent, B_percent)], label='C')

ax.set_ylabel('Percentage')
ax.set_title('Percentage Stacked Bar Chart')
ax.legend()

plt.show()

5. 填充图案

为了增强图表的可读性，我们可以为每个类别填充不同的图案。Matplotlib提供了多种填充图案，可以通过hatch参数来指定：

fig, ax = plt.subplots()

ax.bar(categories, A_percent, label='A', hatch='/')
ax.bar(categories, B_percent, bottom=A_percent, label='B', hatch='\\')
ax.bar(categories, C_percent, bottom=[a + b for a, b in zip(A_percent, B_percent)], label='C', hatch='|')

ax.set_ylabel('Percentage')
ax.set_title('Percentage Stacked Bar Chart with Patterns')
ax.legend()

plt.show()

6. 完整代码

以下是完整的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 数据准备
categories = ['Q1', 'Q2', 'Q3', 'Q4']
A = [20, 30, 40, 50]
B = [30, 40, 30, 20]
C = [50, 30, 30, 30]

# 转换为百分比
A_percent = [a / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]
B_percent = [b / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]
C_percent = [c / (a + b + c) * 100 for a, b, c in zip(A, B, C)]

# 绘制百分比堆叠柱状图并填充图案
fig, ax = plt.subplots()

ax.bar(categories, A_percent, label='A', hatch='/')
ax.bar(categories, B_percent, bottom=A_percent, label='B', hatch='\\')
ax.bar(categories, C_percent, bottom=[a + b for a, b in zip(A_percent, B_percent)], label='C', hatch='|')

ax.set_ylabel('Percentage')
ax.set_title('Percentage Stacked Bar Chart with Patterns')
ax.legend()

plt.show()

7. 总结

通过本文的介绍，我们学习了如何使用Python中的Matplotlib库绘制百分比堆叠柱状图，并为柱状图填充图案。百分比堆叠柱状图能够清晰地展示不同类别在整体中的占比情况，而填充图案则进一步增强了图表的可读性和美观性。希望本文对你有所帮助！