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Python利用matplotlib實(shí)現(xiàn)制作動(dòng)態(tài)條形圖

更新時(shí)間：2022年10月08日 10:12:13 作者：Python數(shù)據(jù)挖掘

說(shuō)到用 Python 制作動(dòng)態(tài)圖，首先想到的肯定是一些直接拿來(lái)就用的庫(kù)，雖然我沒(méi)做過(guò)，但是我相信一定有且不止一個(gè)，搜了一圈后發(fā)現(xiàn)有個(gè)bar chart race庫(kù)看起來(lái)不錯(cuò)，感興趣的可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

制作思路

為了方便大家學(xué)習(xí)，我將不直接進(jìn)行講解，而是以我是如何一步步制作的思路來(lái)介紹整個(gè)過(guò)程。

說(shuō)到用 Python 制作動(dòng)態(tài)圖，首先想到的肯定是一些直接拿來(lái)就用的庫(kù)，雖然我沒(méi)做過(guò)，但是我相信一定有且不止一個(gè)，搜了一圈后發(fā)現(xiàn)有個(gè)bar chart race庫(kù)看起來(lái)不錯(cuò)

畢竟有現(xiàn)成的輪子，只需要填充數(shù)據(jù)即可，但是研究了一番，正如我之前所說(shuō)，越好看的圖對(duì)數(shù)據(jù)的要求越高，這個(gè)動(dòng)態(tài)圖的庫(kù)指定數(shù)據(jù)必須類似如下格式

即有時(shí)間和國(guó)家兩個(gè)維度，通過(guò)時(shí)間的變化來(lái)動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，但是我的數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單，就一列人名一列數(shù)據(jù)如下

如果再將數(shù)據(jù)強(qiáng)行修改成該庫(kù)所需要的格式，花費(fèi)的功夫?qū)⒏啵∷怨麛喾艞?，回到我熟悉?code>matplotlib上，首先很自然的想法就是，根據(jù)每一行，寫(xiě)一個(gè)循環(huán)，每次循環(huán)就創(chuàng)建一個(gè)條形圖。

這個(gè)想法是完全可以的，也有很多人這么做了，但是有一個(gè)問(wèn)題就是做出來(lái)的效果太難看了，并且每次循環(huán)都需要重新生成畫(huà)布繪圖需要一定時(shí)間，這也會(huì)讓最后的動(dòng)態(tài)圖顯的不連貫。所以稍作嘗試后這個(gè)思路也被拋棄了。

animation

又經(jīng)過(guò)一番探索后，終于找到一個(gè)合適的工具——animation模塊，可以完美的實(shí)現(xiàn)我的需求，只需要將你的繪圖函數(shù)寫(xiě)好，將涉及到的參數(shù)空出來(lái)，通過(guò)FuncAnimation來(lái)更新數(shù)據(jù)即可。

當(dāng)然我也是第一次接觸，雖了解思路但不清楚具體實(shí)現(xiàn)邏輯，所以先從官方拉一個(gè)demo來(lái)看看整個(gè)過(guò)程如何實(shí)現(xiàn)

fig, ax = plt.subplots()
xdata, ydata = [], []
ln, = ax.plot([], [], 'r-', animated=False)

def init():
    ax.set_xlim(0, 2*np.pi)
    ax.set_ylim(-1, 1)
    return ln,

def update(frame):
    xdata.append(frame)
    ydata.append(np.sin(frame))
    ln.set_data(xdata, ydata)
    return ln,

ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(0, 2*np.pi, 128),
                    init_func=init, blit=True)

HTML(ani.to_jshtml())

上面這段代碼取自官方文檔，并不難讀懂，首先創(chuàng)建figure和axes，之后將涉及到的數(shù)據(jù)xdata，ydata空出來(lái)，再用update函數(shù)來(lái)更新數(shù)據(jù)并繪圖，具體為將數(shù)據(jù)賦給frames，通過(guò)FuncAnimation實(shí)例傳到update中實(shí)現(xiàn)迭代繪圖，最后可以使用ipython的內(nèi)置工具來(lái)將動(dòng)態(tài)圖展示在notebook中，效果如下

到這里基本上就搞明白整個(gè)過(guò)程了，下面我們只需要照貓畫(huà)虎，寫(xiě)一個(gè)繪圖函數(shù)并設(shè)計(jì)如何更新數(shù)據(jù)即可，具體如下

解釋一下這一大段代碼，拋開(kāi)設(shè)置標(biāo)題、坐標(biāo)軸等修飾的部分，實(shí)際上也只做了一件事通過(guò)flag參數(shù)來(lái)繪制每一行數(shù)據(jù)。

為什么需分為兩段，因?yàn)槲覀儓D上需要七根柱子，而剛開(kāi)始的時(shí)候只有不到七條數(shù)據(jù)，所以需要先創(chuàng)建七個(gè)空數(shù)據(jù)，在繪制前七個(gè)柱狀圖時(shí)，依次添加，而后面只需要從7開(kāi)始，刪除最早的一個(gè)數(shù)據(jù)，并向后追加一個(gè)數(shù)據(jù)即可，額外需要考慮的是我們需要為每一個(gè)數(shù)據(jù)確定一個(gè)顏色，所以還有一列顏色列也需要更新，最終我們的數(shù)據(jù)如下

在搞定shuang這個(gè)繪圖函數(shù)后，只需要迭代更新數(shù)據(jù)并展示即可，相關(guān)代碼如下

其中ani.save()可以將動(dòng)圖存儲(chǔ)為gif，HTML(ani.to_html5_video())可以將動(dòng)圖保存為mp4，而HTML(ani.to_jshtml())則是在notebook中直接查看最終效果（注意第一次運(yùn)行這里會(huì)報(bào)錯(cuò)，根據(jù)相關(guān)提示安裝依賴即可），大家可以自己嘗試

至于代碼中如何添加標(biāo)題、修改坐標(biāo)軸、修改注釋等操作本文就不在細(xì)講了，最后是制作完成的效果，我個(gè)人感覺(jué)還不錯(cuò)，也可以導(dǎo)出為高分辨率視頻添加bgm制作視頻

以上就是Python利用matplotlib實(shí)現(xiàn)制作動(dòng)態(tài)條形圖的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python matplotlib動(dòng)態(tài)條形圖的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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