如何实现嵌套饼图外层与内层匹配及目标配色设置

问题描述 #

尝试绘制嵌套饼图（目标效果如图），但当前生成的饼图存在两个问题：外层环与内部分组的分段不对应，且配色不符合预期。

数据集 #

Console Type    Company Release Units_sold
0   PlayStation 2   Home    Sony    2000    155000000
1   Nintendo DS Handheld    Nintendo    2004    154002000
2   Nintendo Switch Hybrid  Nintendo    2017    122550000
3   Game Boy    Handheld    Nintendo    1989    118690000
4   PlayStation 4   Home    Sony    2013    117200000
5   PlayStation Home    Sony    1994    102490000
6   Wii Home    Nintendo    2006    101630000
7   PlayStation 3   Home    Sony    2006    87400000
8   Xbox 360    Home    Microsoft   2005    84000000
9   PlayStation Portable    Handheld    Sony    2004    82000000
10  Game Boy Advance    Handheld    Nintendo    2001    81510000
11  Nintendo 3DS    Handheld    Nintendo    2011    75940000
12  NES Home    Nintendo    1983    61910000
13  Xbox One    Home    Microsoft   2013    58500000
14  SNES    Home    Nintendo    1990    49100000
15  Nintendo 64 Home    Nintendo    1996    32930000
16  PlayStation 5   Home    Sony    2020    32100000
17  Xbox    Home    Microsoft   2001    24000000
18  GameCube    Home    Nintendo    2001    21740000
19  Xbox Series X/S Home    Microsoft   2020    18500000
20  PlayStation Vita    Handheld    Sony    2011    15000000
21  Wii U   Home    Nintendo    2012    13560000
22  SNES Classic    Dedicated   Nintendo    2017    5280000
23  NES Classic Dedicated   Nintendo    2016    3560000
24  Color TV-Game   Dedicated   Nintendo    1977    3000000

当前代码 #

df_3_outer = df_3.sort_values('Company').reset_index()
# only keep the console and units_sold columns
df_3_outer = df_3_outer[['Console', 'Units_sold']]

df_3_inner = df_3.groupby(['Company'])['Units_sold'].sum().reset_index()
fig, ax = plt.subplots(figsize=(9,6))

inner_colors = ['#156EAF', '#DB2018', '#56B45B']
outer_colors =['#5599CC', '#EA6727', '#83C143']

outer_colors[labels.index('')]
size = 0.8
r = 2

ax.pie(df_3_outer['Units_sold'], labels=df_3_outer.Console, radius=r, colors=outer_colors, 

       wedgeprops=dict(width=size, edgecolor='w'))



ax.pie(df_3_inner.Units_sold, labels=df_3_inner.Company, radius=r-size, colors=inner_colors,
                     labeldistance=0.6,
                     textprops=dict(color="w", fontsize=15),
       )

解决方案 #

1. 核心问题分析 #

• 内外层分段不匹配：外层仅按Company排序，但groupby默认会对分组键排序，需保证外层的控制台顺序与内层分组顺序完全一致（同一公司的控制台连续排列，且公司顺序与内层groupby结果一致）。
• 配色混乱：当前固定的outer_colors列表无法对应每个控制台所属公司，需为每个公司分配专属色系，外层用对应公司的浅色调，内层用深色调。

2. 修改后的完整代码 #

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

# 按Company排序，确保同一公司的控制台连续，与groupby结果顺序一致
df_3_outer = df_3.sort_values('Company').reset_index(drop=True)
df_3_outer = df_3_outer[['Console', 'Units_sold', 'Company']]

# 内层分组求和，groupby默认按Company排序，和外层顺序统一
df_3_inner = df_3.groupby(['Company'])['Units_sold'].sum().reset_index()

fig, ax = plt.subplots(figsize=(9,6))

# 定义公司对应的深浅配色
company_colors = {
    'Microsoft': {'inner': '#DB2018', 'outer': '#EA6727'},
    'Nintendo': {'inner': '#56B45B', 'outer': '#83C143'},
    'Sony': {'inner': '#156EAF', 'outer': '#5599CC'}
}

# 生成外层颜色列表：根据每个控制台所属公司匹配对应浅色
outer_colors = [company_colors[comp]['outer'] for comp in df_3_outer['Company']]
# 生成内层颜色列表：按groupby的Company顺序匹配深色
inner_colors = [company_colors[comp]['inner'] for comp in df_3_inner['Company']]

size = 0.8
r = 2

# 绘制外层环
ax.pie(df_3_outer['Units_sold'], 
       labels=df_3_outer.Console, 
       radius=r, 
       colors=outer_colors,
       wedgeprops=dict(width=size, edgecolor='w'),
       textprops={'fontsize': 9})

# 绘制内层饼
ax.pie(df_3_inner.Units_sold, 
       labels=df_3_inner.Company, 
       radius=r-size, 
       colors=inner_colors,
       labeldistance=0.6,
       textprops=dict(color="w", fontsize=15),
       wedgeprops=dict(edgecolor='w'))

# 保证饼图为正圆形
ax.set_aspect('equal')
plt.show()

3. 关键修改说明 #

• 顺序一致性：外层通过sort_values('Company')确保同一公司的控制台连续排列，groupby('Company')默认对公司名称排序，因此内外层分段顺序完全对应。
• 配色映射：通过字典company_colors为每个公司绑定深浅两种颜色，外层颜色列表根据控制台所属公司动态生成，确保同一公司的外层环与内层饼颜色风格统一，匹配目标图配色逻辑。
• 细节优化：添加ax.set_aspect('equal')保证饼图为正圆，调整外层标签字体大小避免重叠。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jee Bluetru