如何用Plotly绘制以日期为X轴的A、B、other堆叠柱状图？

问题背景 #

给定如下结构的Pandas DataFrame：

import pandas as pd
data={'A': {'2020_01': 3, '2020_02': 3, '2020_03': 1, '2020_04': 3, '2020_05': 1},
 'B': {'2020_01': 0, '2020_02': 0, '2020_03': 3, '2020_04': 0, '2020_05': 2},
 'other': {'2020_01': 0,
  '2020_02': 0,
  '2020_03': 3,
  '2020_04': 0,
  '2020_05': 2},
 'total': {'2020_01': 3,
  '2020_02': 3,
  '2020_03': 7,
  '2020_04': 3,
  '2020_05': 5}}
df = pd.DataFrame(data)

需要绘制以日期（DataFrame索引）为X轴，A、B、other三列为堆叠数值的柱状图，目前仅能绘制单柱图，代码如下：

import plotly.express as px
fig = px.bar(df, x=df.index, y='A', text_auto=True,
             labels={'A':'bananas'}, height=400)
fig.show()

解决方案 #

方法1：Plotly Express（推荐） #

Plotly Express需要长格式数据才能识别多列堆叠，先用pd.melt()转换数据格式，再设置barmode='stack'即可。

完整代码：

import pandas as pd
import plotly.express as px

# 原始数据初始化
data={'A': {'2020_01': 3, '2020_02': 3, '2020_03': 1, '2020_04': 3, '2020_05': 1},
 'B': {'2020_01': 0, '2020_02': 0, '2020_03': 3, '2020_04': 0, '2020_05': 2},
 'other': {'2020_01': 0,
  '2020_02': 0,
  '2020_03': 3,
  '2020_04': 0,
  '2020_05': 2},
 'total': {'2020_01': 3,
  '2020_02': 3,
  '2020_03': 7,
  '2020_04': 3,
  '2020_05': 5}}
df = pd.DataFrame(data)

# 将宽格式转换为长格式，仅保留需要堆叠的列
df_long = df.melt(
    value_vars=['A', 'B', 'other'],
    var_name='类别',
    value_name='数值',
    ignore_index=False
).reset_index().rename(columns={'index': '日期'})

# 绘制堆叠柱状图
fig = px.bar(
    df_long,
    x='日期',
    y='数值',
    color='类别',
    text_auto=True,
    labels={'数值': '数量'},
    height=400
)
fig.update_layout(barmode='stack')  # 开启堆叠模式
fig.show()

方法2：Plotly Graph Objects #

无需转换数据格式，逐列添加柱状图并设置base参数实现堆叠：

import pandas as pd
import plotly.graph_objects as go

# 原始数据初始化
data={'A': {'2020_01': 3, '2020_02': 3, '2020_03': 1, '2020_04': 3, '2020_05': 1},
 'B': {'2020_01': 0, '2020_02': 0, '2020_03': 3, '2020_04': 0, '2020_05': 2},
 'other': {'2020_01': 0,
  '2020_02': 0,
  '2020_03': 3,
  '2020_04': 0,
  '2020_05': 2},
 'total': {'2020_01': 3,
  '2020_02': 3,
  '2020_03': 7,
  '2020_04': 3,
  '2020_05': 5}}
df = pd.DataFrame(data)

fig = go.Figure()

# 添加A列作为底层
fig.add_trace(go.Bar(
    x=df.index,
    y=df['A'],
    name='A',
    text=df['A'],
    textposition='auto'
))
# 添加B列，以A列为基准堆叠
fig.add_trace(go.Bar(
    x=df.index,
    y=df['B'],
    name='B',
    text=df['B'],
    textposition='auto',
    base=df['A']
))
# 添加other列，以A+B列为基准堆叠
fig.add_trace(go.Bar(
    x=df.index,
    y=df['other'],
    name='other',
    text=df['other'],
    textposition='auto',
    base=df['A'] + df['B']
))

# 设置布局
fig.update_layout(
    barmode='stack',
    height=400,
    yaxis_title='数量'
)
fig.show()

关键提示 #

• Plotly Express仅支持长格式数据实现堆叠，宽格式无法直接识别多列，这是之前无法实现的核心原因。
• barmode='stack'是堆叠效果的必要设置，两种方法都需要开启。
• text_auto=True会自动显示每个堆叠块的数值，和你之前的单柱图设置保持一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JFerro