Matplotlib中30天移动平均线折线图不显示问题排查

我尝试绘制包含散点图、折线图的组合图表，但30天移动平均线的折线图没有显示出来。原本期望它能像下面的示例代码一样正常显示：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(20, 6))
plt.plot(result, color='red')
plt.show()

以下是我当前的完整代码：

fig, ax = plt.subplots(figsize=(20, 10))
fig.suptitle("Performance Ratio Evolution\nFrom 2019-07-01 to 2022-03-24", fontsize=20)
plt.scatter('Date', 'PR', data=l2, label="<2", marker='D', color='#000080')
plt.scatter('Date', 'PR', data=g2l4, label="2~4", marker='D', s=15, color="#ADD8E6")
plt.scatter('Date', 'PR', data=g4l6, label="4~6", marker='D', s=15, color="#FFA500")
plt.scatter('Date', 'PR', data=g6, label=">6", marker='D', s=15, color="#964B00")
plt.plot(df['PR'].rolling(30).mean(),label='30-d moving avg of pr') # 未显示的移动平均线
plt.legend(["<2", "2~4", "4~6", ">6"])
y = [73.9 * (1 - 0.008) ** i for i in range(4)]
start_date = datetime.strptime("2019-07-01", "%Y-%m-%d")
end_date = datetime.strptime("2023-03-24", "%Y-%m-%d")
dates = []
while start_date <= end_date:
    dates.append(start_date)
    start_date += timedelta(days=365)
plt.step(dates, y, label="Performance Ratio", color="green")
plt.ylim(0, 100)
date_fmt = mdates.DateFormatter('%b/%y')
ax.xaxis.set_major_formatter(date_fmt)
ax.set_xlim([date(2019, 7, 1), date(2022, 3, 24)])
plt.ylabel("Performance Ratio (%)")
plt.legend(loc="center")
# plt.savefig("performance_ratio_evolution.png")

当前生成的图表未显示该移动平均线，请问我哪里出错了？

问题原因及修复方案 #

• X轴未对齐：你的散点图通过data参数绑定了Date列作为X轴，但移动平均线仅传入了PR的滚动均值，没有对应绑定Date列。如果df的索引不是日期类型，Matplotlib会用默认的整数索引绘制，这和散点图的日期X轴完全不匹配，导致折线被绘制在图表显示范围之外。
  修复：修改移动平均线的绘制代码，同时传入日期和均值数据：

  plt.plot(df['Date'], df['PR'].rolling(30).mean(), label='30-d moving avg of pr')
  

  或者提前将df的索引设置为Date列：

  df = df.set_index('Date')
  plt.plot(df['PR'].rolling(30).mean(), label='30-d moving avg of pr')
  

• 图例覆盖导致视觉混淆：你先给移动平均线添加了label，但随后用plt.legend(["<2", "2~4", "4~6", ">6"])手动指定图例项，直接覆盖了移动平均线的标签。之后又调用了一次plt.legend(loc="center")，虽然这不会让折线消失，但会导致你无法在图例中看到移动平均线的标识，容易误以为折线没显示。
  修复：要么删除手动指定图例的代码，让Matplotlib自动收集所有带label的元素；要么把移动平均线和绿色折线的标签加入手动列表：

  plt.legend(["<2", "2~4", "4~6", ">6", "30-d moving avg of pr", "Performance Ratio"])
  

• 滚动均值的NaN值问题：rolling(30).mean()会生成前29个NaN值，如果这些NaN值正好占据了图表显示的起始区间，这部分折线会无法显示。
  修复：绘制前先剔除NaN值：

  plt.plot(df['Date'], df['PR'].rolling(30).mean().dropna(), label='30-d moving avg of pr')
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Karthik Bhandary