基于多层索引DataFrame绘制堆叠与多组柱状图求助

你的DataFrame以年份（2005、2006）为行索引，列对应不同房型（1-RM、2-RM、3-RM、4-RM、5-RM、EXEC），每个单元格存储区域与数值的映射字典。要绘制目标双层堆叠柱状图，需先完成数据格式转换，再用matplotlib实现绘图。

步骤1：数据预处理 #

将嵌套的字典结构展开为包含年份、房型、区域、数值的长格式DataFrame，方便后续绘图：

import pandas as pd

# 假设原始DataFrame名为df，先重置索引把年份转为列
df_reset = df.reset_index().rename(columns={'index': 'Year'})

# 遍历每行数据，展开字典
processed_data = []
for _, row in df_reset.iterrows():
    current_year = row['Year']
    # 遍历所有房型列
    for room_category in ['1-RM', '2-RM', '3-RM', '4-RM', '5-RM', 'EXEC']:
        area_value_dict = row[room_category]
        # 遍历字典中的区域和数值
        for area, value in area_value_dict.items():
            # 可选：过滤零值，减少无效数据；若需保留则删除此判断
            if value > 0:
                processed_data.append({
                    'Year': current_year,
                    'Room_Type': room_category,
                    'Area': area,
                    'Value': value
                })

# 转换为可直接用于绘图的DataFrame
plot_ready_df = pd.DataFrame(processed_data)

步骤2：绘制双层堆叠柱状图 #

以下代码实现按年份分组，每组内按房型堆叠，每个房型堆叠内再按区域细分的双层堆叠效果：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 获取唯一的年份、房型、区域列表
unique_years = plot_ready_df['Year'].unique()
unique_rooms = plot_ready_df['Room_Type'].unique()
unique_areas = plot_ready_df['Area'].unique()

# 设置柱子宽度与X轴刻度位置
bar_width = 0.2
x_axis = np.arange(len(unique_years))

# 创建画布
fig, ax = plt.subplots(figsize=(14, 9))

# 外层循环：遍历房型，在每个年份分组内绘制房型对应的堆叠柱
for room_idx, room_type in enumerate(unique_rooms):
    # 筛选当前房型的数据
    room_subset = plot_ready_df[plot_ready_df['Room_Type'] == room_type]
    # 按年份和区域聚合，补全缺失值为0
    pivot_data = room_subset.pivot(index='Year', columns='Area', values='Value').fillna(0)
    
    # 内层堆叠的底部初始值
    stack_bottom = np.zeros(len(unique_years))
    # 内层循环：遍历区域，绘制每个区域的堆叠片段
    for area in unique_areas:
        area_values = pivot_data[area].values
        ax.bar(
            x_axis + room_idx * bar_width,
            area_values,
            bar_width,
            bottom=stack_bottom,
            label=f"{room_type} - {area}"
        )
        stack_bottom += area_values

# 设置轴标签与刻度
ax.set_xlabel('年份', fontsize=12)
ax.set_xticks(x_axis + bar_width * (len(unique_rooms)-1)/2)
ax.set_xticklabels(unique_years, fontsize=11)
ax.set_ylabel('数值', fontsize=12)
ax.set_title('双层堆叠式多组柱状图', fontsize=14, pad=20)

# 添加图例（放置在画布外侧避免遮挡）
ax.legend(bbox_to_anchor=(1.02, 1), loc='upper left', fontsize=9)

# 自动调整布局
plt.tight_layout()
plt.show()

自定义调整说明 #

• 若需更改堆叠层级（比如外层按区域、内层按房型），只需调整循环的遍历顺序和数据筛选逻辑。
• 若不需要过滤零值，删除预处理阶段的if value > 0判断即可。
• 可通过修改bar_width、figsize参数调整柱子宽度和画布大小，适配不同展示需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nirvana