用 Python 创建桑基图

简介

桑基图是一种流程图，用于展示资源或能量在不同阶段或系统之间的流动。在本教程中，我们将使用 Python 中的 Matplotlib 库来创建桑基图。

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导入必要的库

在开始创建桑基图之前，我们需要导入必要的库。在本教程中，我们将使用 Matplotlib 库。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.sankey import Sankey

创建一个简单的桑基图

我们将从创建一个简单的桑基图开始，展示如何使用 Sankey 类。

Sankey(flows=[0.25, 0.15, 0.60, -0.20, -0.15, -0.05, -0.50, -0.10],
       labels=['', '', '', 'First', 'Second', 'Third', 'Fourth', 'Fifth'],
       orientations=[-1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, -1]).finish()
plt.title("The default settings produce a diagram like this.")

这段代码将使用默认设置生成一个桑基图，其中包括流的标签和方向。生成的图表将显示标题 “The default settings produce a diagram like this.”。

自定义桑基图

我们可以通过更改流量、标签、方向和其他参数来自定义桑基图。在这个例子中，我们将创建一个路径更长且中间有一个标签的图表。

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1, xticks=[], yticks=[],
                     title="Flow Diagram of a Widget")
sankey = Sankey(ax=ax, scale=0.01, offset=0.2, head_angle=180,
                format='%.0f', unit='%')
sankey.add(flows=[25, 0, 60, -10, -20, -5, -15, -10, -40],
           labels=['', '', '', 'First', 'Second', 'Third', 'Fourth',
                   'Fifth', 'Hurray!'],
           orientations=[-1, 1, 0, 1, 1, 1, -1, -1, 0],
           pathlengths=[0.25, 0.25, 0.25, 0.25, 0.25, 0.6, 0.25, 0.25,
                        0.25],
           patchlabel="Widget\nA")  ## Arguments to matplotlib.patches.PathPatch
diagrams = sankey.finish()
diagrams[0].texts[-1].set_color('r')
diagrams[0].text.set_fontweight('bold')

这段代码将创建一个具有更长路径、中间有一个标签以及其他自定义参数的桑基图。生成的图表将显示标题 “Flow Diagram of a Widget”。

在桑基图中连接两个系统

我们还可以在桑基图中连接两个系统。在这个例子中，我们将创建一个连接两个系统的图表。

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1, xticks=[], yticks=[], title="Two Systems")
flows = [0.25, 0.15, 0.60, -0.10, -0.05, -0.25, -0.15, -0.10, -0.35]
sankey = Sankey(ax=ax, unit=None)
sankey.add(flows=flows, label='one',
           orientations=[-1, 1, 0, 1, 1, 1, -1, -1, 0])
sankey.add(flows=[-0.25, 0.15, 0.1], label='two',
           orientations=[-1, -1, -1], prior=0, connect=(0, 0))
diagrams = sankey.finish()
diagrams[-1].patch.set_hatch('/')
plt.legend()

这段代码将创建一个连接两个系统的桑基图。生成的图表将显示标题 “Two Systems”。

总结

在本教程中，我们学习了如何使用 Python 中的 Matplotlib 库创建桑基图。我们从一个简单的图表开始，然后通过更改流量、标签、方向和其他参数对其进行定制。我们还学习了如何在桑基图中连接两个系统。有了这些工具，我们可以为各种应用创建信息丰富且视觉上吸引人的流程图。