Python matplotlib wiele pasków

Jak wykreślić wiele słupków w matplotlib, kiedy próbowałem wielokrotnie wywołać funkcję słupka, nakładają się one i jak widać na poniższym rysunku, najwyższa wartość jest czerwona. Jak narysować wiele słupków z datami na osiach X?

Do tej pory próbowałem tego:

import matplotlib.pyplot as plt
import datetime

x = [
    datetime.datetime(2011, 1, 4, 0, 0),
    datetime.datetime(2011, 1, 5, 0, 0),
    datetime.datetime(2011, 1, 6, 0, 0)
]
y = [4, 9, 2]
z = [1, 2, 3]
k = [11, 12, 13]

ax = plt.subplot(111)
ax.bar(x, y, width=0.5, color='b', align='center')
ax.bar(x, z, width=0.5, color='g', align='center')
ax.bar(x, k, width=0.5, color='r', align='center')
ax.xaxis_date()

plt.show()

Mam to:

Wyniki powinny wyglądać mniej więcej tak, ale z datami są na osiach x, a słupki obok siebie:

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.dates import date2num
import datetime

x = [
    datetime.datetime(2011, 1, 4, 0, 0),
    datetime.datetime(2011, 1, 5, 0, 0),
    datetime.datetime(2011, 1, 6, 0, 0)
]
x = date2num(x)

y = [4, 9, 2]
z = [1, 2, 3]
k = [11, 12, 13]

ax = plt.subplot(111)
ax.bar(x-0.2, y, width=0.2, color='b', align='center')
ax.bar(x, z, width=0.2, color='g', align='center')
ax.bar(x+0.2, k, width=0.2, color='r', align='center')
ax.xaxis_date()

plt.show()

Nie wiem, co oznacza „wartości y również się nakładają”, czy poniższy kod rozwiązuje problem?

ax = plt.subplot(111)
w = 0.3
ax.bar(x-w, y, width=w, color='b', align='center')
ax.bar(x, z, width=w, color='g', align='center')
ax.bar(x+w, k, width=w, color='r', align='center')
ax.xaxis_date()
ax.autoscale(tight=True)

plt.show()

Problem z używaniem dat jako wartości x polega na tym, że jeśli chcesz mieć wykres słupkowy taki jak na drugim zdjęciu, będą one błędne. Należy użyć skumulowanego wykresu słupkowego (kolory nakładające się na siebie) lub grupować według daty („fałszywa” data na osi X, w zasadzie tylko grupowanie punktów danych).

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

N = 3
ind = np.arange(N)  # the x locations for the groups
width = 0.27       # the width of the bars

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

yvals = [4, 9, 2]
rects1 = ax.bar(ind, yvals, width, color='r')
zvals = [1,2,3]
rects2 = ax.bar(ind+width, zvals, width, color='g')
kvals = [11,12,13]
rects3 = ax.bar(ind+width*2, kvals, width, color='b')

ax.set_ylabel('Scores')
ax.set_xticks(ind+width)
ax.set_xticklabels( ('2011-Jan-4', '2011-Jan-5', '2011-Jan-6') )
ax.legend( (rects1[0], rects2[0], rects3[0]), ('y', 'z', 'k') )

def autolabel(rects):
    for rect in rects:
        h = rect.get_height()
        ax.text(rect.get_x()+rect.get_width()/2., 1.05*h, '%d'%int(h),
                ha='center', va='bottom')

autolabel(rects1)
autolabel(rects2)
autolabel(rects3)

plt.show()

Wiem, że o to chodzi matplotlib, ale używanie pandasi seabornpozwala zaoszczędzić sporo czasu:

df = pd.DataFrame(zip(x*3, ["y"]*3+["z"]*3+["k"]*3, y+z+k), columns=["time", "kind", "data"])
plt.figure(figsize=(10, 6))
sns.barplot(x="time", hue="kind", y="data", data=df)
plt.show()

szukając podobnego rozwiązania i nie znajdując niczego wystarczająco elastycznego, postanowiłem napisać dla niego własną funkcję. Pozwala na utworzenie dowolnej liczby słupków w grupie i określenie zarówno szerokości grupy, jak i indywidualnych szerokości słupków w ramach grup.

Cieszyć się:

from matplotlib import pyplot as plt


def bar_plot(ax, data, colors=None, total_width=0.8, single_width=1, legend=True):
    """Draws a bar plot with multiple bars per data point.

    Parameters
    ----------
    ax : matplotlib.pyplot.axis
        The axis we want to draw our plot on.

    data: dictionary
        A dictionary containing the data we want to plot. Keys are the names of the
        data, the items is a list of the values.

        Example:
        data = {
            "x":[1,2,3],
            "y":[1,2,3],
            "z":[1,2,3],
        }

    colors : array-like, optional
        A list of colors which are used for the bars. If None, the colors
        will be the standard matplotlib color cyle. (default: None)

    total_width : float, optional, default: 0.8
        The width of a bar group. 0.8 means that 80% of the x-axis is covered
        by bars and 20% will be spaces between the bars.

    single_width: float, optional, default: 1
        The relative width of a single bar within a group. 1 means the bars
        will touch eachother within a group, values less than 1 will make
        these bars thinner.

    legend: bool, optional, default: True
        If this is set to true, a legend will be added to the axis.
    """

    # Check if colors where provided, otherwhise use the default color cycle
    if colors is None:
        colors = plt.rcParams['axes.prop_cycle'].by_key()['color']

    # Number of bars per group
    n_bars = len(data)

    # The width of a single bar
    bar_width = total_width / n_bars

    # List containing handles for the drawn bars, used for the legend
    bars = []

    # Iterate over all data
    for i, (name, values) in enumerate(data.items()):
        # The offset in x direction of that bar
        x_offset = (i - n_bars / 2) * bar_width + bar_width / 2

        # Draw a bar for every value of that type
        for x, y in enumerate(values):
            bar = ax.bar(x + x_offset, y, width=bar_width * single_width, color=colors[i % len(colors)])

        # Add a handle to the last drawn bar, which we'll need for the legend
        bars.append(bar[0])

    # Draw legend if we need
    if legend:
        ax.legend(bars, data.keys())


if __name__ == "__main__":
    # Usage example:
    data = {
        "a": [1, 2, 3, 2, 1],
        "b": [2, 3, 4, 3, 1],
        "c": [3, 2, 1, 4, 2],
        "d": [5, 9, 2, 1, 8],
        "e": [1, 3, 2, 2, 3],
        "f": [4, 3, 1, 1, 4],
    }

    fig, ax = plt.subplots()
    bar_plot(ax, data, total_width=.8, single_width=.9)
    plt.show()

Wynik:

Zrobiłem to rozwiązanie: jeśli chcesz wykreślić więcej niż jedną działkę na jednym rysunku, upewnij się, że przed wykreśleniem kolejnych wykresów ustawiłeś prawo matplotlib.pyplot.hold(True) do dodawania kolejnych wykresów.

Jeśli chodzi o wartości daty i godziny na osi X, rozwiązanie wykorzystujące wyrównanie słupków działa dla mnie. Kiedy tworzysz kolejny wykres słupkowy za pomocą matplotlib.pyplot.bar(), po prostu użyj align='edge|center'i ustaw width='+|-distance'.

Kiedy ustawisz wszystkie słupki (wykresy) w prawo, zobaczysz słupki w porządku.