Matplotlib中X轴日期格式设置异常问题排查与解决

问题描述 #

我有如下数据集：

ID      Date  Chemical  Group
0    6  06-12-21        21      1
1   12  07-03-22        26      2
2   11  08-03-22        28      1
3   13  08-03-22        29      2
4   15  08-03-22        28      1
5   14  09-03-22        26      2
6    7  16-12-21        23      2
7    8  16-12-21        24      2
8    9  16-12-21        23      2
9   10  16-12-21        25      1
10   1  20-11-21        21      1
11   2  26-11-21        19      2
12   3  26-11-21        31      2
13   5  26-11-21        32      1
14   4  27-11-21        31      2

将Date列转为datetime类型并排序：

maindf['Date'] =  pd.to_datetime(maindf['Date'], format='%d-%m-%y')
maindf.sort_values('Date', inplace=True)
print(maindf)

转换后日期识别正常：

ID       Date  Chemical  Group
10   1 2021-11-20        21      1
11   2 2021-11-26        19      2
12   3 2021-11-26        31      2
13   5 2021-11-26        32      1
14   4 2021-11-27        31      2
0    6 2021-12-06        21      1
6    7 2021-12-16        23      2
7    8 2021-12-16        24      2
8    9 2021-12-16        23      2
9   10 2021-12-16        25      1
1   12 2022-03-07        26      2
2   11 2022-03-08        28      1
3   13 2022-03-08        29      2
4   15 2022-03-08        28      1
5   14 2022-03-09        26      2

用Seaborn绘制箱线图时，X轴日期附带0时分秒：

import seaborn as sns
sns.boxplot(data=maindf, x='Date', y='Chemical', hue='Group')
plt.xticks(rotation=20)
plt.show()

尝试用DateFormatter修改日期格式后，X轴全部显示为1970年起始的错误日期：

sns.boxplot(data=maindf, x='Date', y='Chemical', hue='Group')
from matplotlib.dates import DateFormatter
dtFmt = DateFormatter('%d-%m-%y') # define the formatting
plt.gca().xaxis.set_major_formatter(dtFmt) 
plt.xticks(rotation=20)
plt.show()

请问问题出在哪里，该如何修正？

问题原因 #

Seaborn的boxplot处理datetime类型的x轴时，会自动将datetime值转换为从0开始的整数索引，而非保留datetime对象。此时用DateFormatter格式化这些整数，matplotlib会把它们当作Unix时间戳（从1970-01-01开始的秒数），因此出现1970年的错误日期。

解决方法 #

方案1：手动替换X轴刻度标签

提取唯一日期并格式化后，直接替换X轴的刻度标签：

import seaborn as sns
from matplotlib import pyplot as plt

# 绘制箱线图
ax = sns.boxplot(data=maindf, x='Date', y='Chemical', hue='Group')

# 提取唯一日期并格式化为指定样式
unique_dates = maindf['Date'].dt.strftime('%d-%m-%y').unique()
# 设置X轴刻度标签
ax.set_xticklabels(unique_dates)

plt.xticks(rotation=20)
plt.show()

方案2：使用格式化后的日期字符串作为X轴

先将datetime列转为目标格式的字符串，再传入绘图函数：

import seaborn as sns
from matplotlib import pyplot as plt

# 创建格式化后的日期列
maindf['Date_str'] = maindf['Date'].dt.strftime('%d-%m-%y')

# 绘制箱线图
g = sns.catplot(data=maindf, x='Date_str', y='Chemical', hue='Group', kind='box')
g.set_xticklabels(rotation=20)
plt.show()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rnso