如何修改柱状图宽度同时保持所有柱子间距均匀

我尝试用Pandas制作所有柱子间距均匀的柱状图。不指定width参数时，默认效果符合预期；但指定width参数后，图表左右边距未改变，导致首尾柱子的间距大于其他柱子。尝试用ax.margins(x=0)调整边距，但无效果。如何保持所有柱子的间距均匀？

import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt

matplotlib.use('TkAgg')

print(matplotlib.__version__)  # 3.5.3
print(pd.__version__)  # 1.3.5


def grid_in_between(ax):
    """使用次要网格线在（主）数据轴值之间创建网格线

    参数:
        ax: Matplotlib坐标轴
    """
    ticks = ax.get_xticks()
    ax.set_xticks(np.array(ticks[:-1]) + np.diff(ticks) / 2, minor=True)
    ax.grid(visible=True, axis='x', which='minor')
    ax.grid(visible=False, axis='x', which='major')
    ax.tick_params(which='minor', length=0, axis='x')


df = pd.DataFrame({'value': range(8)})

fig, ax = plt.subplots(1, 2)
df.plot.bar(ax=ax[0])
df.plot.bar(ax=ax[1], width=.95)
grid_in_between(ax[0])
grid_in_between(ax[1])
ax[0].set_title('间距均匀')
ax[1].set_title('设置width参数\n导致首尾间距过大')
ax[1].margins(x=0)  # 无效果
plt.show()

解决方法 #

问题核心是Pandas的plot.bar()默认给分类x轴预留固定边距，ax.margins(x=0)对分类轴不生效。可以通过手动调整x轴范围，让首尾柱子的边缘贴合x轴边界，从而保证所有柱子间距一致。

修改后的完整代码 #

import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt

matplotlib.use('TkAgg')

print(matplotlib.__version__)  # 3.5.3
print(pd.__version__)  # 1.3.5


def grid_in_between(ax):
    """使用次要网格线在（主）数据轴值之间创建网格线

    参数:
        ax: Matplotlib坐标轴
    """
    ticks = ax.get_xticks()
    ax.set_xticks(np.array(ticks[:-1]) + np.diff(ticks) / 2, minor=True)
    ax.grid(visible=True, axis='x', which='minor')
    ax.grid(visible=False, axis='x', which='major')
    ax.tick_params(which='minor', length=0, axis='x')


df = pd.DataFrame({'value': range(8)})

fig, ax = plt.subplots(1, 2)
df.plot.bar(ax=ax[0])
df.plot.bar(ax=ax[1], width=.95)
# 关键：调整x轴范围，让首尾柱子对齐边界
bar_width = 0.95
x_ticks = ax[1].get_xticks()
ax[1].set_xlim(x_ticks[0] - bar_width/2, x_ticks[-1] + bar_width/2)
grid_in_between(ax[0])
grid_in_between(ax[1])
ax[0].set_title('间距均匀')
ax[1].set_title('设置width参数\n间距保持均匀')
plt.show()

原理说明 #

分类柱状图的每个柱子中心对应x轴刻度位置，柱子宽度由width控制。默认x轴范围是[第一个刻度-0.5, 最后一个刻度+0.5]，当width小于1时，柱子和边界间会留出空隙，导致首尾间距偏大。通过将x轴范围调整为[第一个刻度 - width/2, 最后一个刻度 + width/2]，能让首尾柱子的边缘刚好贴合x轴边界，所有柱子的左右间距就会保持一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wouter