Matplotlib日期处理以每12个月显示年刻度

在数据可视化领域，Matplotlib是非常流行的数据可视化工具之一。Matplotlib的强大之处在于它能够处理各种类型的图形。在本文中，我们将关注Matplotlib中如何处理日期并将刻度显示为每12个月的年刻度。

日期处理

在处理日期时，Matplotlib提供多个内置的工具，其中最常用的是dates模块。首先，我们需要导入必要的库：

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

为了处理日期，我们需要使用Python标准库中的datetime模块来创建日期对象。

date_format = '%d-%m-%Y'
dates = ['01-01-2020', '05-02-2020', '19-03-2020', '10-05-2020', '02-06-2020', '01-07-2020', '20-08-2020', '15-11-2020', '25-12-2020']
x = [datetime.strptime(d, date_format) for d in dates]
y = [1, 3, 6, 9, 8, 7, 5, 4, 2]

在这个例子中，我们创建了一个日期格式变量，并为 dates 变量提供了一组日期字符串。然后，我们使用datetime.strptime()方法将字符串转换为Python datetime对象，最后将它们添加到 x轴。

刻度标签格式化

在Matplotlib中，mdates模块包含几种日期格式化示例。以下是最常用的两种带有完整年份和简略年份的示例：

# 完整年份
date_fmt = '%Y'
# 简略年份
date_fmt_short = '%y'

创建图表

我们可以使用Matplotlib来绘制具有日期刻度的图表。我们可以使用set_major_formatter()方法来设置日期标签的显示格式。此外，我们还可以手动设置x轴的日期间隔，以便每隔12个月显示一次年份。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 4))
ax.plot(x, y)

# 创建DateFormatter对象
date_formatter = mdates.DateFormatter(date_fmt)

# 设置x轴坐标为日期
ax.xaxis.set_major_locator(mdates.MonthLocator(interval=1))
ax.xaxis.set_major_formatter(date_formatter)

# 以每12个月显示年份
ax.xaxis.set_minor_locator(mdates.YearLocator(12))

plt.show()

如上所述，我们使用plt.subplots()方法创建一个新的图形并将其存储在名为fig和ax的对象中。然后，我们创建一个DateFormatter对象以设置日期格式。使用set_major_locator()和set_major_formatter()方法设置主要日期刻度标签。在此例中，我们将x轴主要刻度作为每个月的刻度，然后使用mdates.YearLocator()和set_minor_locator()方法设置次要年份刻度。最后，我们使用plt.show()方法显示图表。

完整代码示例

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

# 日期格式
date_format = '%d-%m-%Y'

# 一些随机日期和值
dates = ['01-01-2020', '05-02-2020', '19-03-2020', '10-05-2020', '02-06-2020', '01-07-2020', '20-08-2020', '15-11-2020', '25-12-2020']
x = [datetime.strptime(d, date_format) for d in dates]
y = [1, 3, 6, 9, 8, 7, 5, 4, 2]

# 日期格式
date_fmt = '%Y'

# 创建图表
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 4))
ax.plot(x, y)

# 创建DateFormatter对象
date_formatter = mdates.DateFormatter(date_fmt)

# 设置x轴坐标为日期
ax.xaxis.set_major_locator(mdates.MonthLocator(interval=1))
ax.xaxis.set_major_formatter(date_formatter)

# 以每12个月显示年份
ax.xaxis.set_minor_locator(mdates.YearLocator(12))

plt.show()