使用plt.hlines函數繪製水平線圖的示例與用法

一、基本語法和用法

plt.hlines函數可以用來繪製水平的線段。它的語法如下：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.hlines(y, xmin, xmax, colors='k', linestyles='solid', label='', data=None)

其中，參數含義如下：

• y：線的y軸坐標
• xmin：線段的起始x軸坐標
• xmax：線段的終止x軸坐標
• colors：線段顏色，默認為黑色
• linestyles：線段樣式，可選實線、虛線、點線等，有多種樣式
• label：線段標籤，用於圖例展示
• data：數據來源，默認為None

使用plt.hlines函數繪製水平線段時，通常需要提供y坐標、起始x坐標和終止x坐標三個參數，如下面的示例代碼所示：

import matplotlib.pyplot as plt

# 生成數據
x = [10, 20, 30, 40, 50]
y = [1, 3, 2, 4, 5]

# 繪製水平線段
plt.hlines(y=y, xmin=0, xmax=x, colors='red')

# 設置坐標軸範圍和標題
plt.xlim(0, 60)
plt.ylim(0, 6)
plt.title('Waterfall Plot')

# 顯示圖形
plt.show()

二、使用不同樣式繪製水平線段

除了默認的實線樣式，plt.hlines函數還提供了多種線段樣式供選擇，例如虛線樣式、點線樣式、粗線樣式等，可以通過linestyles參數來指定。

下面的示例代碼展示了如何使用不同樣式繪製水平線段：

import matplotlib.pyplot as plt

# 生成數據
x = [10, 20, 30, 40, 50]
y = [1, 3, 2, 4, 5]

# 繪製水平線段，使用虛線、點線和粗線三種樣式
plt.hlines(y=[1, 2, 3], xmin=[0, 10, 20], xmax=[60, 50, 40], colors='black', linestyles=['--', ':', '-.'], linewidths=[2, 3, 4])

# 設置坐標軸範圍和標題
plt.xlim(0, 60)
plt.ylim(0, 6)
plt.title('Waterfall Plot')

# 顯示圖形
plt.show()

三、使用數據框導入數據繪製水平線段

在實際應用中，經常需要使用數據框（Data Frame）來存儲和處理數據。在這種情況下，使用plt.hlines函數繪製水平線段時，可以從數據框中導入數據，並指定列名和顏色。

下面的示例代碼展示了如何使用數據框導入數據並繪製水平線段：

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

# 從CSV文件中讀取數據
df = pd.read_csv('data.csv')

# 繪製水平線段，使用數據框中的數據和顏色
plt.hlines(y=df['Category'], xmin=0, xmax=df['Value'], colors=df['Color'], linewidths=3)

# 設置坐標軸範圍和標題
plt.xlim(0, 250)
plt.title('Horizontal Bar Chart')

# 顯示圖形
plt.show()

四、使用多個子圖同時繪製水平線段

有時需要在同一張圖中繪製多個水平線段，可以使用plt.subplots函數創建多個子圖，並在子圖中分別使用plt.hlines函數繪製水平線段。例如：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 生成數據
x = np.linspace(0, 10, 50)
y = np.sin(x)

# 創建多個子圖
fig, axs = plt.subplots(nrows=3, sharex=True)

# 在每個子圖中繪製水平線段
for i, ax in enumerate(axs):
    ax.hlines(y=i, xmin=0, xmax=x, colors='red')

# 顯示圖形
plt.show()

五、使用水平線段繪製瀑布圖

將水平線段畫成不同高度時，與垂直條形圖一樣可以用來繪製瀑布圖（Waterfall Chart）。下面的示例代碼演示了如何使用水平線段繪製瀑布圖：

import matplotlib.pyplot as plt

# 生成數據
x = [10, 20, 30, 40, 50]
y = [1, 3, -2, 4, -3]

# 繪製瀑布圖
for i in range(len(y)):
    if y[i] >= 0:
        plt.hlines(y[i], xmin=0, xmax=x[i], colors='green', linewidths=10)
    else:
        plt.hlines(y[i], xmin=0, xmax=x[i], colors='red', linewidths=10)

# 設置坐標軸範圍和標題
plt.xlim(0, 60)
plt.ylim(-4, 5)
plt.title('Waterfall Plot')

# 顯示圖形
plt.show()