绘制带有误差线的分组数据

先给出一批数据:

小学生标准身高参照数据(标准差为编造, 方便演示):

年级 身高(男) 标准差(男) 身高(女) 标准差(女)
一年级 122cm 9 120cm 11
二年级 125cm 8 125cm 7
三年级 130cm 10 130cm 9
四年级 135cm 8 136cm 8
五年级 140cm 9 143cm 10
六年级 145cm 10 148cm 8

代码和注释如下:

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import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt

matplotlib.rcParams['font.family'] = 'SIMHEI'  # 设置全局字体
matplotlib.rcParams['font.size'] = 10  # 设置全局字体大小

groups = 6  # 共有六个年级

boysMeans = (122, 125, 130, 135, 140, 145)  # 每个年级男性的平均身高
boysStd = (9, 8, 10, 8, 9, 10)  # 每个年级男性身高的标准差

girlsMeans = (120, 125, 130, 136, 143, 148)  # 每个年级女性的平均身高
girlsStd = (11, 7, 9, 8, 10, 8)  # 每个年级女性身高的标准差

fig, ax = plt.subplots()

index = np.arange(groups)  # 六个年级的横坐标, index值为 [0, 1, 2, 3, 4, 5]
barWidth = 0.35  # 确定柱形图宽度

opacity = 0.4  # 柱形图透明度
error_config = {'ecolor': '0.3'}  # 误差线配置

rects1 = ax.bar(index, boysMeans, barWidth, alpha=opacity,
                color='b', yerr=boysStd, error_kw=error_config, label='男')  # 绘制男性身高柱形图
# for rect in rects1:  # 为每个男性身高柱形创建标签 rect为各个柱形
#     x_val = rect.get_x()  # 获取每个柱形的x坐标
#     y_val = rect.get_height()  # 获取每个柱形的y坐标
#     ax.text(x_val, y_val+0.5, str(y_val)+'cm')  # 在每个柱形相应位置创建标签


rects2 = ax.bar(index + barWidth, girlsMeans, barWidth, alpha=opacity,
                color='r', yerr=girlsStd, error_kw=error_config, label='女')  # 绘制女性身高柱形图, 注意横坐标的位置要加一个柱形宽度, 这样才能和男性身高柱形紧挨着
# for rect in rects2:  # 为每个女性身高柱形创建标签 rect为各个柱形
#     x_val = rect.get_x()
#     y_val = rect.get_height()
#     ax.text(x_val, y_val+0.5, str(y_val)+'cm')

ax.set_xlabel('年级')  # x轴标签
ax.set_ylabel('身高(cm)')  # y轴标签
ax.set_title('小学生标准身高柱形图', fontsize=20)  # 标题
ax.set_xticks(index + barWidth / 2)  # 确定x轴标签位置
ax.set_xticklabels(('一年级', '二年级', '三年级', '四年级', '五年级', '六年级'))  # 绘制x轴各年级标签
ax.legend()  # 绘制图例
# plt.grid(True) # 是否有网格线
fig.tight_layout()  # 自动调整子图参数, 使其填充整个图像区域
plt.show()

绘制出来的图形:

01

堆积条形图

同样使用上面的数据, 这次将女性的数据堆积到男性上面, 这里只用将绘制的两句代码改为下面这样即可:

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rects1 = ax.bar(index, boysMeans, barWidth, alpha=opacity,
                color='b', yerr=boysStd, error_kw=error_config, label='男')
rects2 = ax.bar(index, girlsMeans, barWidth, bottom=boysMeans, alpha=opacity,
                color='r', yerr=girlsStd, error_kw=error_config, label='女')

其实只是简单地在绘制女孩身高的时候加了一个 bottom=boyMeans 参数即可.

得到的结果如图:

02

破碎条形图

制作一个”破损”的水平条形图, 即一个有间隙的条形图:

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import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

# 绘制从y=10处开始9单位长度的 在x=110处开始30单位长度, 在x=150处开始10单位长度, 颜色为蓝色的图形
ax.broken_barh([(110, 30), (150, 10)], (10, 9), facecolors='blue')

# 绘制从y=20开始9单位长度的 在x=10处开始50单位长度, 在x=100处开始20单位长度, 在x=130开始10单位长度, 颜色分别为红黄绿的图形
ax.broken_barh([(10, 50), (100, 20), (130, 10)], (20, 9),
               facecolors=('red', 'yellow', 'green'))

ax.set_ylim(5, 35)  # 设置y轴为5-35
ax.set_xlim(0, 200)  # 设置x轴为0-200
ax.set_yticks([15, 25])  # 设置y轴15, 25处刻度线
ax.set_yticklabels(['A', 'B'])  # 给y轴刻度线添加标签
ax.grid(True)  # 加网格
plt.show()

得到的图形如下:

03