matplotlibbar（）实现多组数据并列柱状图通⽤简便创建⽅法
在使⽤柱状图时，经常遇到需要多组数据进⾏⽐较的情况。
绘制单个数据系列的柱形图⽐较简单，多组数据柱状图绘制的关键有三点：
多次调⽤bar()函数即可在同⼀⼦图中绘制多组柱形图。
为了防⽌柱⼦重叠，每个柱⼦在x轴上的位置需要依次递增，如果柱⼦紧挨，这个距离即柱⼦宽度。
为了使刻度标签居中，需要调整x轴刻度标签的位置。
由上述可知，多组数据并列柱状图需要计算柱⼦x轴上的位置和x轴刻度标签。
因此，有两种实现⽅案：
x轴刻度标签位置固定，根据x轴刻度计算每个柱⼦的宽度
每个柱⼦的宽度固定，计算x轴刻度标签位置，使之居中
下⾯使⽤第⼀种⽅法演⽰两组数据、三组数据、四组数据的并列柱状图。
使⽤⽅法⼀、⽅法⼆演⽰通⽤多组并列柱状图的创建⽅法。
两组数据、三组数据、四组数据的并列柱状图
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
plt.figure(figsize=(13, 4))
# 构造x轴刻度标签、数据
labels = ['G1', 'G2', 'G3', 'G4', 'G5']
first = [20, 34, 30, 35, 27]
second = [25, 32, 34, 20, 25]
third = [21, 31, 37, 21, 28]
fourth = [26, 31, 35, 27, 21]
# 两组数据
matplotlib中subplotplt.subplot(131)
x = np.arange(len(labels)) # x轴刻度标签位置
width = 0.25 # 柱⼦的宽度
# 计算每个柱⼦在x轴上的位置，保证x轴刻度标签居中
# x - width/2，x + width/2即每组数据在x轴上的位置
plt.bar(x - width/2, first, width, label='1')
plt.bar(x + width/2, second, width, label='2')
plt.ylabel('Scores')
plt.title('2 datasets')
# x轴刻度标签位置不进⾏计算
plt.legend()
# 三组数据
plt.subplot(132)
x = np.arange(len(labels)) # x轴刻度标签位置
width = 0.25 # 柱⼦的宽度
# 计算每个柱⼦在x轴上的位置，保证x轴刻度标签居中
# x - width，x， x + width即每组数据在x轴上的位置
plt.bar(x - width, first, width, label='1')
plt.bar(x, second, width, label='2')
plt.bar(x + width, third, width, label='3')
plt.ylabel('Scores')
plt.title('3 datasets')
# x轴刻度标签位置不进⾏计算
plt.legend()
# 四组数据
plt.subplot(133)
x = np.arange(len(labels)) # x轴刻度标签位置
width = 0.2 # 柱⼦的宽度
# 计算每个柱⼦在x轴上的位置，保证x轴刻度标签居中
plt.bar(x - 1.5*width, first, width, label='1')
plt.bar(x - 0.5*width, second, width, label='2')
plt.bar(x + 0.5*width, third, width, label='3')
plt.bar(x + 1.5*width, fourth, width, label='4')
plt.ylabel('Scores')
plt.title('4 datasets')
# x轴刻度标签位置不进⾏计算
plt.legend()
plt.show()
通⽤多组并列柱状图的简便创建⽅法
上⾯的⽰例⽐较简易，有⼀些问题没有考虑。为了便于重复使⽤，下⾯的通⽤⽅法可调整x轴标签刻度步长、每组柱⼦的总宽度、每组柱⼦之间的间隙、组与组之间的间隙。
⽅法⼀
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
label = ['G1', 'G2', 'G3', 'G4', 'G5']
first = [20, 34, 30, 35, 27]
second = [25, 32, 34, 20, 25]
third = [21, 31, 37, 21, 28]
fourth = [26, 31, 35, 27, 21]
data = [first, second, third, fourth]
def create_multi_bars(labels, datas, tick_step=1, group_gap=0.2, bar_gap=0):
'''
labels : x轴坐标标签序列
datas ：数据集，⼆维列表，要求列表每个元素的长度必须与labels的长度⼀致
tick_step ：默认x轴刻度步长为1，通过tick_step可调整x轴刻度步长。
group_gap : 柱⼦组与组之间的间隙，最好为正值，否则组与组之间重叠
bar_gap ：每组柱⼦之间的空隙，默认为0，每组柱⼦紧挨，正值每组柱⼦之间有间隙，负值每组柱⼦之间重叠 '''
# ticks为x轴刻度
ticks = np.arange(len(labels)) * tick_step
# group_num为数据的组数，即每组柱⼦的柱⼦个数
group_num = len(datas)
# group_width为每组柱⼦的总宽度，group_gap 为柱⼦组与组之间的间隙。
group_width = tick_step - group_gap
# bar_span为每组柱⼦之间在x轴上的距离，即柱⼦宽度和间隙的总和
bar_span = group_width / group_num
# bar_width为每个柱⼦的实际宽度
bar_width = bar_span - bar_gap
# baseline_x为每组柱⼦第⼀个柱⼦的基准x轴位置，随后的柱⼦依次递增bar_span即可
baseline_x = ticks - (group_width - bar_span) / 2
for index, y in enumerate(datas):
plt.bar(baseline_x + index*bar_span, y, bar_width)
plt.ylabel('Scores')
plt.title('multi datasets')
# x轴刻度标签位置与x轴刻度⼀致
plt.show()
create_multi_bars(label, data, bar_gap=0.1)
⽅法⼆
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
label = ['G1', 'G2', 'G3', 'G4', 'G5']
first = [20, 34, 30, 35, 27]
second = [25, 32, 34, 20, 25]
third = [21, 31, 37, 21, 28]
fourth = [26, 31, 35, 27, 21]
data = [first, second, third, fourth]
def create_multi_bars(labels, datas, tick_step=1, group_gap=0.2, bar_gap=0):
'''
labels : x轴坐标标签序列
datas ：数据集，⼆维列表，要求列表每个元素的长度必须与labels的长度⼀致
tick_step ：默认x轴刻度步长为1，通过tick_step可调整x轴刻度步长。
group_gap : 柱⼦组与组之间的间隙，最好为正值，否则组与组之间重叠
bar_gap ：每组柱⼦之间的空隙，默认为0，每组柱⼦紧挨，正值每组柱⼦之间有间隙，负值每组柱⼦之间重叠 '''
# x为每组柱⼦x轴的基准位置
x = np.arange(len(labels)) * tick_step
# group_num为数据的组数，即每组柱⼦的柱⼦个数
group_num = len(datas)
# group_width为每组柱⼦的总宽度，group_gap 为柱⼦组与组之间的间隙。 group_width = tick_step - group_gap
# bar_span为每组柱⼦之间在x轴上的距离，即柱⼦宽度和间隙的总和
bar_span = group_width / group_num
# bar_width为每个柱⼦的实际宽度
bar_width = bar_span - bar_gap
# 绘制柱⼦
for index, y in enumerate(datas):
plt.bar(x + index*bar_span, y, bar_width)
plt.ylabel('Scores')
plt.title('multi datasets')
# ticks为新x轴刻度标签位置，即每组柱⼦x轴上的中⼼位置
ticks = x + (group_width - bar_span) / 2
plt.show()
create_multi_bars(label, data[:3], bar_gap=0.1)
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