Python Matplotlib数据可视化绘图之（四）————柱状图与折线图的叠加图

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前言

本文我们主要介绍利用Python中的Matplotlib模块进行柱状图与折线图的叠加图的画法。

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一、所用到的模块

主要利用Python中的Matplotlib模块完成该功能。

二、柱状图与折线图的叠加图的绘制

1.示例数据如下

2020年、2021和2022年每种语言的用户量情况，数据如下表所示（示例）：

语言种类	2020年用户量人数	2021年用户量人数	2022年用户量人数
C	2000	3000	5000
C++	3000	4000	6000
Python	3000	6000	10000
Java	5000	4000	6000
Java Script	2000	4000	3000
PHP	1000	2000	2000
Ruby	800	1000	1000

现在需要把表格中的数据绘制成柱状图和折线图的叠加图，从而进一步分析各类语言的用户的使用情况。

2.代码如下

2.1 代码如下（示例）：

2.1.1 Case1：

• 代码如下：

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

# 设置字体, 解决中文乱码问题
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['Microsoft YaHei']
# 解决图像中的'-'负号的乱码问题
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

x_labels = ['C', 'C++', 'Python', 'Java', 'Java Script', 'PHP', 'Ruby']
y_2020 = [2000, 3000, 3000, 5000, 2000, 1000, 800]
y_2021 = [3000, 4000, 6000, 4000, 4000, 2000, 1000]
y_2022 = [5000, 6000, 10000, 6000, 3000, 2000, 1000]

y_middle = []
for i in range(len(y_2020)):
    y_middle.append((y_2020[i] + y_2021[i] + y_2022[i]) / 3)

legend_labels = ['2020', '2021', '2022']
y = [y_2020, y_2021, y_2022]
fig = plt.figure(figsize=(8, 6), facecolor='#B0C4DE')
ax = fig.add_subplot(facecolor='white')
# 红橙黄绿青蓝紫
color_list = ['#FF0000', '#FF8C00', '#FFFF00', '#00FF00', '#00FFFF', '#0000FF', '#800080']
x_loc = np.arange(7)
# x轴上每个刻度上能容纳的柱子的总的宽度设为0.8
total_width = 0.8
# 由y值可以看出x轴每个刻度上一共有3组数据, 也即3个柱子
total_num = 3
# 每个柱子的宽度用each_width表示
each_width = total_width / total_num
if total_num % 2 == 0:
    x1 = x_loc - (total_num / 2 - 1) * each_width - each_width / 2
else:
    x1 = x_loc - ((total_num - 1) / 2) * each_width
x_list = [x1 + each_width * i for i in range(total_num)]
print(x_list)
# 这里颜色设置成 橙色:"#FF8C00"
for i in range(0, len(y)):
    ax.bar(x_list[i], y[i], color=color_list[i], width=each_width, label=legend_labels[i])
ax.set_xticks(x_loc)
ax.set_xticklabels(x_labels)
ax.grid(True, ls=':', color='b', alpha=0.3)
ax.set_xlabel('编程语言类别', fontweight='bold')
ax.set_ylabel('编程语言用户量(人数)', fontweight='bold')
plt.title('编程语言用户量数据分析图', fontweight='bold', pad=25)
# 添加双轴
ax_twinx = ax.twinx()
ax_twinx.plot(x_loc, y_middle, linestyle='-', marker='o', markersize=3, color=color_list[1], label='Middle')
fig.legend(loc='upper center', bbox_to_anchor=(0.5, 0.96), frameon=False, ncol=5, handlelength=0.9, handleheight=0.9, fontsize='small')
ax_twinx.set_ylabel('Middle', fontweight='bold')
fig.tight_layout()
fig.subplots_adjust(top=0.9)
plt.show()

• 输出结果如下：

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2.2 我们可以看到，在上述作图过程中，我们把画布(fig)背景色设置为#B0C4DE，把轴域(ax)背景色或者称为绘图区域背景色设置为white(纯白色)，以上图片都是我截图保存下来的，所以能够保持我们对fig和ax的背景色的设置，但是如果我们想用plt.savefig()语句把图片保存到本地，且仍然保留我们对fig和ax的背景色的设置的话，需要使用以下语句参数，如下所示：

plt.savefig(picturename + '.jpg', facecolor=self.fig.get_facecolor())
# facecolor=self.fig.get_facecolor()就是需要我们添加的参数, 这样我们就能把图片的fig和ax区域设定的背景色保存到本地了。

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三、总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了Python中Matplotlib模块对于绘制柱状图和折线图的叠加图时需要注意的方面，希望对广大初学者网友有帮助。