python 分组柱状图matplotlib_Python做动态数据图

题外话：正是因为业余接触Python，常专注数小时弄清某件事用python怎样实现，这才催生了一个想法：创设公众号来记录、积累和分享。笔者学习python为目标导向，有需求才会去研究相应模块，知识体系未必扎实完备，优化方面的不足请见谅。

多维动态图表可以直观地展现某几项指标多年来的变化，效果见下图：

想做出这样图表，就要用到我们今天的主角：matplotlib中的animation模块。

简单来说，这个模块帮助你把已有的元素进行分组，每组所有元素构成动态图的一帧。而这个模块本身也非常简单，只有两种函数：FuncAnimation和ArtistAnimation。前者以函数驱动，后者则像堆积木一样一帧一帧堆起来。

本文主要介绍ArtistAnimation。它的各项参数如下：

fig就是目标图表了；artists为一个列表，它的官方解释为“artists : list, each list entry a collection of artists that represent what needs to be enabled on each frame. These will be disabled for other frames.”；最后面是两个系列参数的总称。

简单来说，它的结构就是这样的了，每一个子列表包含众多“Artist”，构成一帧图。那么什么是“Artist”呢？其实matplotlib的制图功能还是非常强大的，柱、饼图说冰山一角好像都有点多了。属于“Artist”类的见下图：

(图片来源：https://matplotlib.org)

不要慌，我们是目标导向，只看自己需要的。

接下来详解code：

为了python支持中文，第一行必不可少。为了matplotlib支持中文，这里换成系统自带字体微软雅黑。

创建一个figure叫“fig”，一个坐标系叫“ax”。ind和width为所画柱状图的参数，依次与位置和宽度有关。

笔者所用数据是从excel摘取，所以使用了xlrd模块。(这模块一搜全会)N就是我们这个图的总帧数，接下来创建3个关键的列表，Pictures用来装柱状图，Years用来装年份，Artists整合前两个列表，形成ArtistAnimation函数所接受的格式。

接下来是主循环。基本操作读数据、处理缺省值、转换成元组tuple。(在bar()函数里，对应参数需要array-like格式)注意从第二个开始运算符变为“+=”，即在第一个基础上再把后面的加上去。使用type()函数我们会发现，单纯plt.bar()做出来的类是matplotlib.container.BarContainer，而多个这种类加起来后则变为tuple，同时之前的单个类转化为matplotlib.patches.Rectangle。如果用类似的方式加上年份，则会报错：

笔者在此提供了一种解决方案：根据官方提供的artist类图表，Text和Rectangle都是一个artist，而tuple是支持索引的，那就把patches这个tuple给拆了，再加上年份，把这所有的一团装在一个新的list里面。这样最大的好处是避免了不同类无法相加的尴尬情境，每一帧的list里面包含这一帧所有的最小单元artist。这样就很简单了，开始堆积木就好了。

加个标题，中文切记引号前要加u，表示utf-8编码。然后横轴标签，以及图例。ArtistAnimation函数让我们做的所有artists分组一帧一帧地呈现。

将做的图呈现出来直接plt.show()就好了，而将做的图完美保存可就有讲究了。推荐使用imagemagick，保存为gif格式，一来文件很小，二来矢量保存伸缩不影响图质。

这东西需要提前安装好。Windows相对容易，在MacOS或者Linux系统下则需要先安装Homebrew，这和pip类似是包管理器。

粘贴这一行到终端敲回车就可以了，挺酷的。

有了homebrew就可以这样直接安装imagemagick了。

成功安装好imagemagick就可以像刚刚那样直接保存为gif格式的动态图表啦！

以上是柱状图的code，饼图更简单一些，就不过多赘述了。