Matplotlib图表中的X轴断点|极客笔记

Matplotlib图表中的X轴断点

在数据可视化中，Matplotlib是一个非常强大的Python库。使用它可以分析和可视化数据，并创建精美的图形。然而，有时为了更好地表示数据和提供更直观的信息，需要在图表中使用X轴断点，本文将对在Matplotlib图表中添加X轴断点进行具体讲解。

阅读更多：Matplotlib 教程

什么是X轴断点?

X轴断点是指在两个数据点之间，X轴中断的部分。通常情况下，数据点是均匀分布的，即数据点直接有固定的间隔。然而，在某些情况下，数据点分布是不均匀的。这时候，如果需要突出显示某个数据点或一组数据，可以使用X轴断点。例如，您可以使用X轴断点在图表中突出显示某个月份或一年中的某个特定时间段，这使得数据分析更加直观。

添加X轴断点

下面将介绍两种在Matplotlib图表中添加X轴断点的方法。

方法1：使用axvline函数

Matplotlib提供了一个axvline函数，可以轻松绘制X轴上的垂直直线。向axvline函数传递X坐标即可。

import matplotlib.pyplot as plt

#创建数据点
x = ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec']
y = [200, 300, 400, 450, 460, 480, 500, 520, 550, 600, 700, 800]

#创建子图
fig, ax = plt.subplots()

#绘制折线图
ax.plot(x, y)

#在X轴上添加断点
ax.axvline(x=4, color='black', linestyle='--')
#断点前的范围和断点后的范围可以绘制不同的颜色来更清晰地可视化数据
ax.axvspan(0, 4, color='red', alpha=0.2)
ax.axvspan(4, len(x), color='gray', alpha=0.2)

#添加标题和标签
ax.set_title('Monthly Sales Report')
ax.set_xlabel('Month')
ax.set_ylabel('Sales')

#显示图表
plt.show()

上述代码展示了如何在Matplotlib中使用axvline函数添加X轴断点。该代码创建了一个包含12个月份销售额的数据集。在确保子图创建了之后，我们使用axvline函数定义了X轴上的断点。

axvspan函数可以用来修饰断点的风格，这个函数也是非常常用的画图函数。其中，第一个参数表明添加断点的左侧位置，第二个表明右侧位置。

方法2：使用BrokenBarH函数

BrokenBarH函数是Matplotlib中用于可视化X轴断点的另一个函数，它接受一个列表，列表中的每个元素都是包含两个值的元组，它们分别代表断点的起始位置和宽度。我们将使用上述示例，演示如何使用BrokenBarH来添加X轴断点。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Rectangle

#创建数据点
x = ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec']
y = [200, 300, 400, 450, 460, 480, 500, 520, 550, 600, 700, 800]

#定义 X轴断点
breaks = [(4, 2), (7, 3)]

#创建子图
fig, ax = plt.subplots()

#绘制折线图
ax.plot(x, y)

#在X轴上添加断点
for b in breaks:
    ax.add_patch(Rectangle((b[0], 0), b[1], 1, fill=False, edgecolor='black', lw=2))

#添加标题和标签
ax.set_title('Monthly Sales Report')
ax.set_xlabel('Month')
ax.set_ylabel('Sales')

#显示图表
plt.show()

上述代码演示了如何使用BrokenBarH函数实现X轴断点。我们创建了与先前相同的数据点，而区别在于，在创建断点时我们使用了元组列表来定义断点的位置和宽度。该列表包含元组，其中第一个值是断点开始的位置，第二个值是布尔值的宽度。在确保子图创建后，我们在列表中循环，使用每个元组调用add_patch函数并传递它们相应的参数，以在图表中添加X轴断点。