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目錄

時間趨勢可視化-柱形圖

第1關：“大胃王”比賽數據柱形圖繪制——繪制柱形圖的基本步驟

任務描述

相關知識

觀察和處理數據

繪制柱形圖

編程要求

測試說明

?第2關：“大胃王”比賽數據柱形圖繪制——柱形圖展示優化

任務描述

相關知識

對柱形圖進行美化

將柱形圖保存為 PDF 文件或 png 文件

編程要求

測試說明

時間趨勢可視化-柱形圖

第1關：“大胃王”比賽數據柱形圖繪制——繪制柱形圖的基本步驟

任務描述

本關任務：根據實訓提供的“大胃王”比賽數據繪制柱形圖，熟悉柱形圖繪制的基本步驟。

相關知識

為了完成本關任務，你需要掌握：

1. 觀察和處理數據；
2. 繪制柱形圖的基本步驟。

觀察和處理數據

先導入matplotlib和pandas，用pandas中的read_csv()方法讀取 csv 格式文件。

1. import pandas as pd #導入pandas，用于生成滿足繪圖要求的數據格式
2. from matplotlib import pyplot as plt #導入matplotlib，用于繪制柱形圖
3. from matplotlib.backends.backend_pdf import PdfPages #用于將圖片保存成pdf
4. hot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv") #返回值為二維標記數據結構DataFrame
5. hot_dog.head() #返回前五行數據

讓我們先看看數據文件的前5行內容：

Year	Winner	Dogs eaten	Country	New record
1980	Paul Siederman & Joe Baldini	9.1	United States	0
1981	Thomas DeBerry	9.1	United States	0
1982	Steven Abrams	11.0	United States	0
1983	Luis Llamas	19.5	Mexico	0
1984	Birgit Felden	9.5	Germany	0

這個數據展示的是自1980年開始，每年吃熱狗大賽的冠軍姓名，冠軍吃掉熱狗的數量，冠軍的國籍，以及是否打破紀錄（0表示沒有破紀錄，1表示破紀錄）。

繪制柱形圖

首先簡單介紹一下繪制柱形圖的 bar 函數：

1. matplotlib.pyplot.bar(x, height, width=0.8, bottom=None, *, align='center', data=None, **kwargs)[source]

參數：

• x：x 坐標，數據類型?int，float
• height：柱形高度，數據類型?int，float
• width：柱形寬度，默認?0.8，范圍?0 - 1?之間
• bottom：條形的起始位置，也是 y 軸的起始坐標
• align：條形的中心位置，center,?edge邊緣
• color：條形的顏色，r,?b,?g,?#123465等，默認?b
• edgecolor：邊框的顏色，同上
• linewidth：邊框的寬度，默認無，int?類型
• tick_label：下標的標簽，可以是元組類型的字符組合
• log：y 軸使用科學計算法表示，bool?類型
• orientation：是豎直條還是水平條，豎直：vertical，水平條：horizontal

其中，最基本和最常用的是x, height, width和color四個參數。 接下來讓我們開始畫一張不同年份冠軍吃掉熱狗數量的柱形圖。

1. fig, ax = plt.subplots() #subplots返回畫布和子圖
2. axis.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"]) #繪制柱形圖，第一個參數為x軸變量，第二個參數為y軸變量
3. plt.show() #顯示圖像

此時生成的圖像如下圖1所示：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖1 默認生成的柱形圖

編程要求

根據提示，在右側編輯器 Begin-End 區間補充代碼，繪制一張不同年份冠軍吃掉熱狗數量的柱形圖。

測試說明

平臺會對你編寫的代碼進行測試，如果你的圖形與正確答案圖形一致，則通關。

# -*- coding: utf-8 -*-
import pandas as pd
from matplotlib import pyplot as plthot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv")def plot(): # ********* Begin *********#fig, ax = plt.subplots() #subplots返回畫布和子圖  ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"]) #繪制柱形圖，第一個參數為x軸變量，第二個參數為y軸變量  plt.show()  #顯示圖像 # ********* End *********#plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_1/US.png')plt.close()

?第2關：“大胃王”比賽數據柱形圖繪制——柱形圖展示優化

任務描述

本關任務：根據實訓提供的“大胃王”比賽數據繪制柱形圖，并存為 PDF 或 png 文件。

相關知識

為了完成本關任務，你需要掌握：

1. 對柱形圖進行美化；
2. 將柱形圖保存為 PDF 文件或 png 文件。

對柱形圖進行美化

關卡1中的柱形圖看起來平平無奇，打破記錄的年份這一信息也沒有體現，如果我們需要突出打破記錄的年份呢？如何用不同的顏色進行表示？此外，系統默認的顏色飽和度很高，能選擇更賞心悅目的顏色嗎？當然可以！

突出破紀錄的年份 在關卡1的基礎上，這一步我們可以寫一個函數，根據年份是否打破紀錄，賦予不同的顏色，然后把各個年份應顯示的顏色放入一個列表中。

1. def newRecordColor():
2. "打破記錄的年份顯示為粉紅色，其余年份為灰綠色"
3. list=[]
4. for i in hot_dog["New record"]:
5. if i==1:
6. list.append("#DB7093") #打破記錄的年份顯示為粉紅色
7. else:
8. list.append("#5F9F9F") #其余年份顯示為灰綠色
9. return list

別忘了將代碼

1. axis.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"])

修改為

1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],color=newRecordColor()) #添加指定的顏色

光禿禿的柱形圖并不能讓別人快速理解數據的含義，因此，我們應當為柱形圖添加必要的文字說明：

1. ax.set_xlabel("Year") #設置x軸標簽
2. ax.set_ylabel("Dogs Eaten") #設置y軸標簽
3. ax.set_title("Hotdog game scores 1980-2010") #設置標題
4. ax.set_xlim(1979,2011) #設置x軸數據限值

此時生成的圖像如下圖1所示：

圖1 突出打破紀錄年份后的柱形圖

調整柱子的間距 圖1看起來還不錯，只是柱子之間太擁擠了，可以修改寬度，將代碼：

1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],color=newRecordColor())

修改為

1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],width=[0.6],color=newRecordColor()) #添加指定的寬度

然后修改畫布的尺寸，添加代碼：

1. plt.rcParams['figure.figsize'] = (8.0, 4.0) #設置figure_size尺寸

此時生成的圖像如下圖2如所示：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖2 美化后的柱形圖

將柱形圖保存為 PDF 文件或 png 文件

如果后續想要用 Illustrator 對圖片進行美化，可以將圖片保存為 PDF 格式，添加代碼：

1. pdf =PdfPages('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/hotdog.pdf') #設置pdf保存的路徑和文件名
2. pdf.savefig(fig) #將畫布內容保存為PDF
3. plt.close() #關閉畫布窗口
4. pdf.close() #關閉PDF文件

如果想將圖片保存為 png 格式文件，則添加代碼：

1. plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/hotdog.png') #保存png文件
2. plt.close() #關閉畫布窗口

編程要求

根據提示，在右側編輯器 Begin-End 區間補充代碼，繪制柱形圖，并突出美國人獲勝的年份。其中美國人獲勝的年份顯示為粉紅色（#DB7093），其余年份顯示為灰綠色（#5F9F9F），畫布大小等設置與上文保持一致。

測試說明

平臺會對你編寫的代碼進行測試，如果你的圖形與正確答案圖形一致，則通關。 圖片預期輸出示例：

---

開始你的任務吧，祝你成功！

# -*- coding: utf-8 -*-
import pandas as pd
from matplotlib import pyplot as plthot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv")def plot(): # ********* Begin *********#fig, ax = plt.subplots() #subplots返回畫布和子圖  ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],width=[0.6],color=unitedStatesColor()) #添加指定的寬度ax.set_xlabel("Year") #設置x軸標簽  ax.set_ylabel("Dogs Eaten") #設置y軸標簽  ax.set_title("Hotdog game scores 1980-2010") #設置標題  ax.set_xlim(1979,2011) #設置x軸數據限值  plt.rcParams['figure.figsize'] = (8.0, 4.0) #設置figure_size尺寸  # ********* End *********#plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/US.png')plt.close()def unitedStatesColor():# ********* Begin *********#list=[]  for i in hot_dog["Country"]:  if i=='United States':  list.append("#DB7093") #打破記錄的年份顯示為粉紅色  else:  list.append("#5F9F9F") #其余年份顯示為灰綠色  return list  # ********* End *********#

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