如何使用Plotly与Pandas创建此类纵轴时间线图表？

核心思路 #

你要的是横向条形图的变种——把时间维度放在纵轴，日期放在横轴，每个日期对应一段代表睡眠区间的横向条形，本质是把常规甘特图的轴做了互换。下面是具体实现步骤：

1. 数据预处理 #

首先要把睡眠的入睡/起床时间转换成Plotly能识别的数值格式（比如一天中的小时数），同时处理跨天的情况（比如22:00入睡次日6:00起床）。

示例代码：

import pandas as pd
import plotly.graph_objects as go

# 构造示例数据（替换成你的真实数据）
data = {
    'date': ['2024-05-01', '2024-05-02', '2024-05-03', '2024-05-04'],
    'bed_time': ['2024-05-01 22:15:00', '2024-05-02 21:45:00', '2024-05-03 22:30:00', '2024-05-04 23:00:00'],
    'wake_time': ['2024-05-02 06:30:00', '2024-05-03 07:00:00', '2024-05-04 06:15:00', '2024-05-05 07:30:00']
}
df = pd.DataFrame(data)

# 转换为datetime类型
df['bed_time'] = pd.to_datetime(df['bed_time'])
df['wake_time'] = pd.to_datetime(df['wake_time'])

# 计算入睡/起床时间的小时数（跨天的起床时间加24小时，保证时间轴连续）
df['bed_hour'] = df['bed_time'].dt.hour + df['bed_time'].dt.minute/60
df['wake_hour'] = df['wake_time'].dt.hour + df['wake_time'].dt.minute/60
df['wake_hour'] += (df['wake_time'].dt.date != df['bed_time'].dt.date) * 24

# 计算睡眠时长
df['sleep_duration'] = df['wake_hour'] - df['bed_hour']

2. 绘制图表 #

用Plotly的横向条形图，通过base参数设置条形的起始位置（入睡时间），y参数设置条形长度（睡眠时长），再自定义纵轴刻度让时间显示更直观。

示例代码：

# 定义纵轴刻度（覆盖20:00到次日09:00的范围）
y_ticks = list(range(20, 33))
y_tick_labels = [f"{t if t<24 else t-24:02d}:00" for t in y_ticks]

fig = go.Figure()

# 逐个添加每日睡眠的条形
for _, row in df.iterrows():
    fig.add_trace(go.Bar(
        x=[row['date']],
        y=[row['sleep_duration']],
        base=[row['bed_hour']],
        orientation='h',
        marker_color='#2E8B57',
        width=0.6  # 调整条形宽度
    ))

# 配置图表样式
fig.update_layout(
    title='每日睡眠时段',
    xaxis_title='日期',
    yaxis_title='时间',
    yaxis=dict(
        tickmode='array',
        tickvals=y_ticks,
        ticktext=y_tick_labels,
        range=[19, 33],  # 锁定纵轴范围，避免自动缩放
        autorange=False
    ),
    showlegend=False,
    bargap=0.4  # 调整日期之间的间距
)

fig.show()

简化版（用Plotly Express） #

如果追求代码简洁，也可以用Plotly Express实现：

import plotly.express as px

fig = px.bar(df, x='date', y='sleep_duration', base='bed_hour', orientation='h')
fig.update_layout(
    yaxis=dict(
        tickmode='array',
        tickvals=y_ticks,
        ticktext=y_tick_labels,
        range=[19, 33]
    )
)
fig.show()

关键注意事项 #

• 跨天处理：必须给次日的起床时间小时数加24，否则纵轴会出现时间回退的问题。
• 刻度自定义：把超过24的小时数转换成00:00、01:00这类格式，符合日常时间阅读习惯。
• 样式调整：可以根据需求修改条形颜色、宽度、轴标签、标题等细节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jack Finnegan