教老婆学会用python做可视化 第一篇：你不爱我了

在之前写了十几篇如何做数据可视化改进的文章后，媳妇终于也是忍不住给我提需求了，你写文章倒是卡卡卡，那就把我的工作表也整一下吧，我想也没想就接了这个需求。

需求描述

先有给一个PPT的图片（ps: 我用手机拍的），然后说明这是不同阶段参与运动的频率，然后要在柱形图上增加目标值，本科生 90%、研究生95%、博士生 95%

解题思路

初始化数据

虽然没表格，有图像也行那就人工智能写一下数据，还好柱形图就三个。

import matplotlib.pyplot as plt
categories = ['本科生', '硕士', '博士']  # 类别：本科生、硕士、博士
current_values = [53.30, 52.43, 15.69]  # 当前值
target_values = [90, 95, 95]  # 目标值

第一次可视化

希望把目标和现状在图上有区分度，显示为虚线，现状显示为实线

结果把90%和95%的目标画成一条虚线延长线了，虽然目标值跟柱形图对应，但是虚线的长度太大。需求方不满意让我重新做

第二次可视化改进

调整目标值，让目标值对应柱形图的宽度，现状看着稍微好一些了

python代码

# 为每个柱形图绘制目标值虚线，并添加数值标签
for i, (rect, target) in enumerate(zip(rects1, target_values)):
    left_limit = rect.get_x()
    right_limit = rect.get_x() + rect.get_width()
    ax.hlines(y=target, xmin=left_limit, xmax=right_limit, color='r', linestyles='--')
    ax.text((left_limit + right_limit) / 2, target + 1, f'{target}%', ha='center', va='bottom', color='red', fontsize=8)

1. 循环结构:

for i, (rect, target) in enumerate(zip(rects1, target_values)):

• 这行代码通过 enumerate 函数迭代一个通过 zip 函数组合的列表。zip(rects1, target_values) 将 rects1（柱形图对象列表）和 target_values（目标值列表）合并成一个元组列表。每次迭代都会同时获取一个柱形（rect）和对应的目标值（target），同时 enumerate 提供一个索引 i。

2. 计算柱形图的左右边界：

left_limit = rect.get_x()
right_limit = rect.get_x() + rect.get_width()

• rect.get_x() 获取当前柱形的左边界的 x 坐标。rect.get_width() 返回柱形的宽度。右边界 (right_limit) 是左边界加上柱形的宽度。

3. 绘制水平虚线:

ax.hlines(y=target, xmin=left_limit, xmax=right_limit, color='r', linestyles='--')

• 使用 ax.hlines() 方法在 y 坐标为 target 的位置画一条水平线，这条线从 left_limit（柱形的左边界）到 right_limit（柱形的右边界）。线条颜色设置为红色 ('r')，样式为虚线 ('--')。

4. 添加数值标签:

ax.text((left_limit + right_limit) / 2, target + 1, f'{target}%', ha='center', va='bottom', color='red', fontsize=8)

ax.text() 方法用于在图表上放置文本。文本内容为目标值百分比（f'{target}%'）。

• 第一个参数是 x 坐标，这里设置为柱形的中心点，即左右边界的平均值 ((left_limit + right_limit) / 2)。

• 第二个参数是 y 坐标，设置为目标值加1，即 target + 1，这样标签会显示在目标线的正上方，避免覆盖线条。

• ha='center' 设置水平对齐为中心，确保文本水平居中于指定的 x 坐标。

• va='bottom' 设置垂直对齐为底部，使文本的底部对齐于指定的 y 坐标。

• 文本颜色为红色 ('red')，字体大小为 8。

第三次可视化改进

只有一个横向的虚线不太直观，我需要的是两个柱形图，目标用虚线框，现状用实线框，稍微修改一下变成这样的图，顺便把边框和网格线也去掉

python代码

# 绘制当前值柱形图
current_rects = ax.bar(categories, current_values, bar_width, alpha=opacity, color='b', label='当前')

# 目标值高于当前值时，才进行叠加绘制
for i, (rect, target) in enumerate(zip(current_rects, target_values)):
    if target > current_values[i]:  # 只在目标值高于当前值时绘制叠加部分
        ax.bar(categories[i], target - current_values[i], bar_width, bottom=current_values[i],
               alpha=opacity/2, color='r', hatch='', facecolor='none',edgecolor='r', linestyle='--',label='目标' if i == 0 else "")

# 移除顶部和右侧的边框，只保留X轴和Y轴的边框
ax.spines['top'].set_visible(False)
ax.spines['right'].set_visible(False)

代码解读 绘制叠加柱形图

ax.bar() 方法用于绘制柱形图。

• categories[i]: 指定柱形图的分类标签。

• target - current_values[i]: 柱形图的高度，表示目标值超过当前值的部分。

• bar_width: 柱形图的宽度。

• bottom=current_values[i]: 设置柱形图的底部开始位置，即在当前值的柱形图上方开始绘制。

• alpha=opacity/2: 设置透明度为原透明度的一半，使叠加部分更为透明，以区分当前值和目标值叠加部分。

• color='r': 设置柱形图颜色为红色。

• hatch='': 指定填充样式，这里为空，表示无填充样式。

• facecolor='none': 设置填充颜色为无，使柱体透明，只显示边缘。

• edgecolor='r': 设置边缘颜色为红色。

• linestyle='--': 设置线条样式为虚线。

• label='目标' if i == 0 else "": 为第一个叠加柱形图添加标签“目标”，其余不添加标签，避免图例重复。

第四次可视化改进

我想这次肯定OK了吧，老婆说，哦忘记了我还要加一条去年的目标值直线，我不禁陷入沉思，这大概就是程序员和产品经理的矛盾由来吧，我笑着对老婆说，小问题接着加上了这行代码

# 添加一条表示平均目标值的水平直线
ax.axhline(y=96, color='g', linestyle='-', linewidth=2, label='去年')

再给老婆看的时候，她说不用了这个直线加不加无所谓，接着跟我说我不懂她的业务，这时候我们还是很心平气和的对话

• 我说：把notebook给你看看，后面自己改改很简单

• 她说：你不爱我了？

• 我说：有事随时找我，一下就给你搞定，下课下课，（心理再大声说：后面肯定要教会你）

可视化改进前后

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