熊猫时间序列图设置 x 轴主要和次要刻度和标签

Posted 2023-02-23

【中文标题】熊猫时间序列图设置 x 轴主要和次要刻度和标签

【英文标题】：Pandas timeseries plot setting x-axis major and minor ticks and labels

【发布时间】：2012-10-08 09:34:20

【问题描述】：

我希望能够为从 Pandas 时间序列对象绘制的时间序列图设置主要和次要 xticks 及其标签。

Pandas 0.9“新功能”页面显示：

"您可以使用 to_pydatetime 或为 时间戳类型"

但我不知道如何做到这一点，以便我可以使用 matplotlib ax.xaxis.set_major_locator 和 ax.xaxis.set_major_formatter（和次要）命令。

如果我在不转换 pandas 时间的情况下使用它们，x 轴刻度和标签最终会出错。

通过使用 'xticks' 参数，我可以将主要刻度传递给 pandas.plot，然后设置主要刻度标签。我不知道如何使用这种方法来做小滴答声。 （我可以在 pandas.plot 设置的默认次要刻度上设置标签）

这是我的测试代码：

import pandas
print 'pandas.__version__ is ', pandas.__version__
print 'matplotlib.__version__ is ', matplotlib.__version__    

dStart = datetime.datetime(2011,5,1) # 1 May
dEnd = datetime.datetime(2011,7,1) # 1 July    

dateIndex = pandas.date_range(start=dStart, end=dEnd, freq='D')
print "1 May to 1 July 2011", dateIndex      

testSeries = pandas.Series(data=np.random.randn(len(dateIndex)),
                           index=dateIndex)    

ax = plt.figure(figsize=(7,4), dpi=300).add_subplot(111)
testSeries.plot(ax=ax, style='v-', label='first line')    

# using MatPlotLib date time locators and formatters doesn't work with new
# pandas datetime index
ax.xaxis.set_minor_locator(matplotlib.dates.WeekdayLocator(byweekday=(1),
                                                           interval=1))
ax.xaxis.set_minor_formatter(matplotlib.dates.DateFormatter('%d\n%a'))
ax.xaxis.grid(True, which="minor")
ax.xaxis.grid(False, which="major")
ax.xaxis.set_major_formatter(matplotlib.dates.DateFormatter('\n\n\n%b%Y'))
plt.show()    

# set the major xticks and labels through pandas
ax2 = plt.figure(figsize=(7,4), dpi=300).add_subplot(111)
xticks = pandas.date_range(start=dStart, end=dEnd, freq='W-Tue')
print "xticks: ", xticks
testSeries.plot(ax=ax2, style='-v', label='second line',
                xticks=xticks.to_pydatetime())
ax2.set_xticklabels([x.strftime('%a\n%d\n%h\n%Y') for x in xticks]);
# set the text of the first few minor ticks created by pandas.plot
#    ax2.set_xticklabels(['a','b','c','d','e'], minor=True)
# remove the minor xtick labels set by pandas.plot 
ax2.set_xticklabels([], minor=True)
# turn the minor ticks created by pandas.plot off 
# plt.minorticks_off()
plt.show()
print testSeries['6/4/2011':'6/7/2011']

及其输出：

pandas.__version__ is  0.9.1.dev-3de54ae
matplotlib.__version__ is  1.1.1
1 May to 1 July 2011 <class 'pandas.tseries.index.DatetimeIndex'>
[2011-05-01 00:00:00, ..., 2011-07-01 00:00:00]
Length: 62, Freq: D, Timezone: None

xticks:  <class 'pandas.tseries.index.DatetimeIndex'>
[2011-05-03 00:00:00, ..., 2011-06-28 00:00:00]
Length: 9, Freq: W-TUE, Timezone: None

2011-06-04   -0.199393
2011-06-05   -0.043118
2011-06-06    0.477771
2011-06-07   -0.033207
Freq: D

更新：通过使用循环来构建主要的 xtick 标签，我已经能够更接近我想要的布局：

# only show month for first label in month
month = dStart.month - 1
xticklabels = []
for x in xticks:
    if  month != x.month :
        xticklabels.append(x.strftime('%d\n%a\n%h'))
        month = x.month
    else:
        xticklabels.append(x.strftime('%d\n%a'))

不过，这有点像使用ax.annotate 做 x 轴：可能但并不理想。

【问题讨论】：

我知道这并不能真正回答问题，但作为一种通用方法，当我真正关心情节的外观时，我通常只是尝试获取它的矢量版本并让它看起来不错在 Illustrator 或 Inkscape 中。我发现我认识的大多数其他人似乎也这样做。

你能完全忽略 pandas plot 函数的参数并在绘图后使用返回的ax 对象（例如ax.set_xticks）的matplotlib 方法设置所有刻度吗？

@BrenBarn 我无法弄清楚如何将日期作为 python 日期而不是用于 matplotlib 方法的 pandas 日期时间。 bmu 的答案通过在绘图前转换日期来解决这个问题。

您实际上可以使用 pandas 进行绘图，并且仍然可以使用 matplotlib.dates 而无需任何日期转换，这要归功于这个参数：testSeries.plot(x_compat=True)。这是added to pandas，就在您发布此问题几周后。

【参考方案1】：

pandas 和 matplotlib.dates 都使用 matplotlib.units 来定位刻度。

虽然matplotlib.dates 有手动设置刻度的便捷方法，但到目前为止，pandas 似乎专注于自动格式化（您可以查看code 以了解 pandas 中的日期转换和格式化）。

所以目前使用matplotlib.dates 似乎更合理（正如@BrenBarn 在他的评论中提到的那样）。

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.dates as dates

idx = pd.date_range('2011-05-01', '2011-07-01')
s = pd.Series(np.random.randn(len(idx)), index=idx)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot_date(idx.to_pydatetime(), s, 'v-')
ax.xaxis.set_minor_locator(dates.WeekdayLocator(byweekday=(1),
                                                interval=1))
ax.xaxis.set_minor_formatter(dates.DateFormatter('%d\n%a'))
ax.xaxis.grid(True, which="minor")
ax.yaxis.grid()
ax.xaxis.set_major_locator(dates.MonthLocator())
ax.xaxis.set_major_formatter(dates.DateFormatter('\n\n\n%b\n%Y'))
plt.tight_layout()
plt.show()

（我的语言环境是德语，所以星期二 [Tue] 变成 Dienstag [Di]）

【参考方案2】：

要关闭 Pandas 日期时间刻度调整，您必须添加参数x_compat=True

例子：

ds.plot(x_compat=True)

在 Pandas 文档中查看更多示例：Suppressing tick resolution adjustment

【讨论】：

很好的提示，在文档中很难找到（至少 df.plot 是这样）！