ایجاد نمودار ستونی در Matplotlib

ایجاد نمودار ستونی در Matplotlib: راهنمای جامع و کاربردی

مقدمه

نمودارهای ستونی به عنوان ابزاری بصری و کارآمد، نقشی کلیدی در ارائه مقایسه‌ای داده‌ها در بین گروه‌ها یا دسته‌های مختلف ایفا می‌کنند. کتابخانه Matplotlib، به عنوان یک ابزار قدرتمند در پایتون، امکانات گسترده‌ای را برای خلق نمودارهای ستونی با جزئیات و شخصی‌سازی‌های فراوان در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

هدف از این راهنما

این راهنما با هدف ارائه شرحی جامع و کاربردی، گام‌های ضروری برای ایجاد نمودارهای ستونی در Matplotlib را به صورت گام به گام شرح می‌دهد.

مراحل ایجاد نمودار ستونی:

۱. بارگذاری کتابخانه‌های ضروری:

در ابتدای امر، کتابخانه‌های matplotlib.pyplot (با نام مستعار plt) و numpy (با نام مستعار np) به ترتیب برای رسم نمودار و کار با داده‌ها فراخوانی می‌شوند:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

۲. آماده‌سازی داده‌ها:

داده‌ها باید به صورت آرایه‌های NumPy با عناوین مجزا برای مقادیر روی محور x و مقادیر مربوط به هر گروه بر روی محور y تعریف شوند. به عنوان مثال:

x = np.array(['گروه A', 'گروه B', 'گروه C', 'گروه D', 'گروه E'])
y = np.array([۲۰, ۳۵, ۵۰, ۱۰, ۲۷])

در این مثال، آرایه x شامل نام گروه‌ها و آرایه y مقادیر مربوط به هر گروه را نشان می‌دهد.

۳. ایجاد نمودار ستونی:

با استفاده از تابع bar در کتابخانه matplotlib.pyplot، ستون‌هایی با ارتفاع متناسب با مقادیر آرایه y برای هر گروه در آرایه x ایجاد می‌شوند:

plt.bar(x, y)

۴. افزودن عنوان، برچسب‌ها و افسانه (اختیاری):

جهت افزایش وضوح و خوانایی نمودار، می‌توان عنوان، برچسب‌ها و افسانه را به آن اضافه کرد:

plt.title("نمودار ستونی")
plt.xlabel("گروه‌ها")
plt.ylabel("مقادیر")
plt.legend()

۵. سفارشی‌سازی نمودار (اختیاری):

Matplotlib امکانات متعددی را برای شخصی‌سازی ظاهر نمودار از جمله رنگ ستون‌ها، عرض، لبه، برچسب‌ها، رنگ پس‌زمینه، شبکه و موارد دیگر ارائه می‌دهد. برای جزئیات بیشتر، به مستندات Matplotlib مراجعه کنید.

۶. نمایش نمودار:

در نهایت، با استفاده از تابع show، نمودار ستونی ایجاد شده به نمایش گذاشته می‌شود:

plt.show()

مثال کامل:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.array(['گروه A', 'گروه B', 'گروه C', 'گروه D', 'گروه E'])
y = np.array([۲۰, ۳۵, ۵۰, ۱۰, ۲۷])

plt.bar(x, y, color=['red', 'green', 'blue', 'purple', 'orange'])
plt.title("نمودار ستونی")
plt.xlabel("گروه‌ها")
plt.ylabel("مقادیر")
plt.legend()
plt.grid(True)

plt.show()

این کد یک نمودار ستونی با عنوان، برچسب‌ها، افسانه، شبکه و رنگ‌های سفارشی برای هر ستون ایجاد می‌کند.

نکات کلیدی:

• برای جهت‌دهی ستون‌ها به صورت افقی، از آرگومان orientation='horizontal' در تابع bar استفاده کنید.
• برای نمایش مقادیر روی هر ستون، از آرگومان align='center' یا align='edge' در تابع bar به همراه آرایه‌ای مجزا برای مقادیر استفاده کنید.
• جهت ذخیره‌سازی نمودار به عنوان تصویر، از تابع plt.savefig() بهره ببرید.
• برای مطالعه بیشتر در مورد Matplotlib و گزینه‌های مختلف سفارشی‌سازی نمودارها، به مستندات Matplotlib مراجعه کنید: https://readthedocs.org/projects/matplotlib/