Crear un gráfico de Sombrero en Python

Introducción

En este laboratorio, aprenderemos cómo crear un gráfico de Sombrero en Python utilizando la librería Matplotlib. Un gráfico de Sombrero es una variante de un gráfico de barras apiladas, donde cada barra tiene la forma de un sombrero. Utilizaremos un conjunto de datos de puntuaciones por número de juegos y jugadores para crear el gráfico.

Consejos sobre la VM

Una vez finalizada la inicialización de la VM, haga clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.

A veces, es posible que tenga que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.

Si tiene problemas durante el aprendizaje, no dude en preguntar a Labby. Deje sus comentarios después de la sesión y lo resolveremos rápidamente para usted.

Importar bibliotecas

En este paso, importaremos las bibliotecas necesarias para crear el gráfico de Sombrero.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Definir la función del gráfico de Sombrero

En este paso, definiremos una función que crea el gráfico de Sombrero. La función toma los siguientes parámetros:

ax: Los ejes en los que se dibujará.
xlabels: Los nombres de las categorías que se mostrarán en el eje x.
values: Los valores de los datos. Las filas son los grupos y las columnas son las categorías.
group_labels: Las etiquetas de los grupos que se mostrarán en la leyenda.

def hat_graph(ax, xlabels, values, group_labels):
    """
    Crea un gráfico de Sombrero.

    Parámetros
    ----------
    ax : matplotlib.axes.Axes
        Los ejes en los que se dibujará.
    xlabels : lista de str
        Los nombres de las categorías que se mostrarán en el eje x.
    values : (M, N) array-like
        Los valores de los datos.
        Las filas son los grupos (len(group_labels) == M).
        Las columnas son las categorías (len(xlabels) == N).
    group_labels : lista de str
        Las etiquetas de los grupos que se mostrarán en la leyenda.
    """

    def label_bars(heights, rects):
        """Adjunta una etiqueta de texto encima de cada barra."""
        for height, rect in zip(heights, rects):
            ax.annotate(f'{height}',
                        xy=(rect.get_x() + rect.get_width() / 2, height),
                        xytext=(0, 4),  ## 4 puntos de desplazamiento vertical.
                        textcoords='offset points',
                        ha='center', va='bottom')

    values = np.asarray(values)
    x = np.arange(values.shape[1])
    ax.set_xticks(x, labels=xlabels)
    spacing = 0.3  ## Espaciado entre los grupos de Sombrero
    width = (1 - spacing) / values.shape[0]
    heights0 = values[0]
    for i, (heights, group_label) in enumerate(zip(values, group_labels)):
        style = {'fill': False} if i == 0 else {'edgecolor': 'black'}
        rects = ax.bar(x - spacing/2 + i * width, heights - heights0,
                       width, bottom=heights0, label=group_label, **style)
        label_bars(heights, rects)

Preparar los datos

En este paso, inicializaremos las etiquetas y una matriz de numpy. Nos aseguraremos de tener N etiquetas de N valores en la matriz.

## inicialise labels and a numpy array make sure you have
## N labels of N number of values in the array
xlabels = ['I', 'II', 'III', 'IV', 'V']
playerA = np.array([5, 15, 22, 20, 25])
playerB = np.array([25, 32, 34, 30, 27])

Crear el gráfico de Sombrero

En este paso, crearemos el gráfico de Sombrero utilizando los datos preparados en el paso anterior y la función hat_graph.

fig, ax = plt.subplots()
hat_graph(ax, xlabels, [playerA, playerB], ['Player A', 'Player B'])

## Add some text for labels, title and custom x-axis tick labels, etc.
ax.set_xlabel('Games')
ax.set_ylabel('Score')
ax.set_ylim(0, 60)
ax.set_title('Scores by number of game and players')
ax.legend()

fig.tight_layout()
plt.show()

Código completo

A continuación se presenta el código completo para crear el gráfico de Sombrero en Python.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


def hat_graph(ax, xlabels, values, group_labels):
    """
    Crea un gráfico de Sombrero.

    Parámetros
    ----------
    ax : matplotlib.axes.Axes
        Los ejes en los que se dibujará.
    xlabels : lista de str
        Los nombres de las categorías que se mostrarán en el eje x.
    values : (M, N) array-like
        Los valores de los datos.
        Las filas son los grupos (len(group_labels) == M).
        Las columnas son las categorías (len(xlabels) == N).
    group_labels : lista de str
        Las etiquetas de los grupos que se mostrarán en la leyenda.
    """

    def label_bars(heights, rects):
        """Adjunta una etiqueta de texto encima de cada barra."""
        for height, rect in zip(heights, rects):
            ax.annotate(f'{height}',
                        xy=(rect.get_x() + rect.get_width() / 2, height),
                        xytext=(0, 4),  ## 4 puntos de desplazamiento vertical.
                        textcoords='offset points',
                        ha='center', va='bottom')

    values = np.asarray(values)
    x = np.arange(values.shape[1])
    ax.set_xticks(x, labels=xlabels)
    spacing = 0.3  ## Espaciado entre los grupos de Sombrero
    width = (1 - spacing) / values.shape[0]
    heights0 = values[0]
    for i, (heights, group_label) in enumerate(zip(values, group_labels)):
        style = {'fill': False} if i == 0 else {'edgecolor': 'black'}
        rects = ax.bar(x - spacing/2 + i * width, heights - heights0,
                       width, bottom=heights0, label=group_label, **style)
        label_bars(heights, rects)


## inicialise labels and a numpy array make sure you have
## N labels of N number of values in the array
xlabels = ['I', 'II', 'III', 'IV', 'V']
playerA = np.array([5, 15, 22, 20, 25])
playerB = np.array([25, 32, 34, 30, 27])

fig, ax = plt.subplots()
hat_graph(ax, xlabels, [playerA, playerB], ['Player A', 'Player B'])

## Add some text for labels, title and custom x-axis tick labels, etc.
ax.set_xlabel('Games')
ax.set_ylabel('Score')
ax.set_ylim(0, 60)
ax.set_title('Scores by number of game and players')
ax.legend()

fig.tight_layout()
plt.show()

Resumen

En este laboratorio, aprendimos cómo crear un gráfico de Sombrero en Python utilizando la biblioteca Matplotlib. Definimos una función que crea el gráfico de Sombrero, preparamos los datos y creamos el gráfico utilizando la función hat_graph. El gráfico de Sombrero es una variante de un gráfico de barras apiladas, donde cada barra tiene la forma de un sombrero. Utilizamos un conjunto de datos de puntuaciones según el número de partidas y jugadores para crear el gráfico.