如何调整DataFrame格式以适配sns.violinplot()绘制分组小提琴图？

我想用sns.violinplot()绘制按两个变量分组的垂直小提琴图，效果对应seaborn官方文档里的第三个示例图。当前我的DataFrame每行对应一名研究参与者，列包含不同脑区的结果数据以及患者/对照组标识，但没法把数据调整成合适格式，实现患者组和对照组的小提琴图并排展示。我试过unstack()、stack()这些方法，都没成功。示例DataFrame如下：

nm_rt_vta_sn_m  nm_lt_vta_sn_m  nm_lt_sn_post_m  nm_rt_sn_post_m  patient
0              0.17            0.20             0.22             0.19        1
1              0.19            0.20             0.23             0.22        1
2              0.22            0.21             0.23             0.24        1
3              0.19            0.19             0.21             0.21        1
4              0.23            0.24             0.25             0.25        1
140            0.22            0.23             0.27             0.24        0
141            0.21            0.21             0.22             0.23        0
142            0.19            0.22             0.24             0.21        0
143            0.21            0.23             0.25             0.22        0
144            0.20            0.21             0.24             0.22        0

核心问题是当前DataFrame为宽格式，而seaborn分类绘图函数需要长格式数据。用pandas.melt()即可完成转换，步骤如下：

1. 转换数据格式 #

使用melt将多个脑区列合并为一个分类列，对应数值单独成列，保留patient作为分组依据：

import pandas as pd
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

# 假设你的DataFrame名为df
df_melted = df.melt(
    id_vars='patient',  # 保留的分组标识列
    var_name='脑区',    # 新的分类列名称
    value_name='结果'   # 数值列名称
)

转换后的数据结构示例：

2. 绘制小提琴图 #

用转换后的长格式数据，指定x为脑区、y为结果、hue为患者分组，设置split=False让两组小提琴并排展示：

sns.set_theme(style="whitegrid")
plt.figure(figsize=(12, 6))
sns.violinplot(
    x='脑区',
    y='结果',
    hue='patient',
    data=df_melted,
    split=False,  # 关闭拆分，实现两组并排
    inner='quartile',  # 显示四分位数线
    palette='muted'
)
plt.title('不同脑区的患者/对照组结果对比')
plt.xlabel('脑区')
plt.ylabel('结果数值')
plt.legend(title='分组', labels=['对照组', '患者组'])
plt.show()

关键说明 #

• melt是宽转长的标准方法，比stack()更直观，可直接定义新列名称和保留分组列。
• hue参数区分患者/对照组，split=False确保两组小提琴各自独立并排，对应官方第三个示例的展示效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luke Vano