如何在Pandas中实现按ID分组的分隔式堆叠条形图？

原始数据与需求 #

数据定义 #

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

df = pd.DataFrame(
    {
        'ID': ['ID001', 'ID002', 'ID003'],
        'RUNNING': [5, 6, 3],
        'QUEUE': [1, 2, 5],
        'FINISHED': [6, 2, 4],
        'PROCESSED': [2, 6, 4],
    }
)

对应数据表格：

需求 #

为每个ID创建分组堆叠条形图，每组包含两个堆叠条形：

• 运行任务组：堆叠RUNNING和QUEUE数据
• 完成任务组：堆叠FINISHED和PROCESSED数据

原始代码问题 #

原始代码存在三个问题：

• x轴刻度未显示ID名称
• 每组堆叠条形之间无间距
• 图表左侧被截断

原始代码 #

running = df[['RUNNING', 'QUEUE']]
finished = df[['FINISHED', 'PROCESSED']]

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 3))

running.plot(
    kind='bar',
    stacked=True,
    ax=ax,
    use_index=True,
    color={'RUNNING': 'orange', 'QUEUE': 'yellow'},
    edgecolor='black',
    position=1,
)
finished.plot(
    kind='bar',
    stacked=True,
    ax=ax,
    use_index=True,
    color={'FINISHED': 'green', 'PROCESSED': 'blue'},
    edgecolor='black',
    position=0,
)

fig.tight_layout()

plt.show()

修正后的代码 #

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

df = pd.DataFrame(
    {
        'ID': ['ID001', 'ID002', 'ID003'],
        'RUNNING': [5, 6, 3],
        'QUEUE': [1, 2, 5],
        'FINISHED': [6, 2, 4],
        'PROCESSED': [2, 6, 4],
    }
)

# 定义条形宽度与x轴基础位置
bar_width = 0.35
x = range(len(df))

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 3))

# 绘制运行任务组的堆叠条形
running_bottom = 0
for col in ['RUNNING', 'QUEUE']:
    ax.bar(
        [i - bar_width/2 for i in x],
        df[col],
        width=bar_width,
        bottom=running_bottom,
        color={'RUNNING': 'orange', 'QUEUE': 'yellow'}[col],
        edgecolor='black',
        label=col
    )
    running_bottom += df[col]

# 绘制完成任务组的堆叠条形
finished_bottom = 0
for col in ['FINISHED', 'PROCESSED']:
    ax.bar(
        [i + bar_width/2 for i in x],
        df[col],
        width=bar_width,
        bottom=finished_bottom,
        color={'FINISHED': 'green', 'PROCESSED': 'blue'}[col],
        edgecolor='black',
        label=col
    )
    finished_bottom += df[col]

# 设置x轴刻度为ID名称
ax.set_xticks(x)
ax.set_xticklabels(df['ID'])

# 调整布局解决截断问题，外置图例避免挤压
fig.tight_layout()
ax.legend(loc='upper right', bbox_to_anchor=(1.15, 1))

plt.show()

修正说明 #

• 显示ID名称：通过ax.set_xticks(x)指定刻度位置，ax.set_xticklabels(df['ID'])替换刻度文本为ID值。
• 添加组间距：自定义条形宽度，将两组条形分别向左右偏移半个宽度，x轴使用连续整数作为基础位置，自然形成组间空隙。
• 解决左侧截断：fig.tight_layout()自动调整图表边距，同时将图例放置在图表外侧，避免占用绘图区域导致内容截断。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者VERBOSE