Разрываем шаблоны: строим график с разрывом всего на 65 строк
Иногда нужно скрыть часть графика используя линию обрыва, чтобы показать данные с сильно различающимися значениями. Например, когда один язык программирования популярнее остальных в разы.
Самые ходовые решения этой проблемы — разорванная ось (broken axis) или отдельные бины для аномалий. Проблема в том, что в Matplotlib нет готовой «кнопки» для создания гистограммы с разрывом. Но это легко* собирается руками на уровне нескольких осей.
Вот три рабочих подхода — выбирайте под свою задачу.
Официальный пример из документации Matplotlib. 🔗 Ссылка на гайд. Отлично работает, когда выбросы зашкаливают по одной оси (X или Y). В посте разбирается как раз такой случай: гистограмма с волнистой линией обрыва.
Библиотека brokenaxes делает почти всё сама. Устанавливается стандартно через pip. Вариант для тех, кто не хочет углубляться в ручную настройку.
Логарифмическая шкала (часто — самый простой выход) Если выбросы строго положительные и отличаются на порядки, иногда достаточно двух строк: plt.xscale(«log») или plt.yscale(«log»). Никаких разрывов, никакой ручной работы — при этом график остаётся чистым и читаемым.
import matplotlib.patches as mpatches import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from matplotlib.path import Path def plot_broken_axis( labels: list[str], values: tuple[float, ...], ylim_low=(0, 12), ylim_high=(20, 25), **kwargs, ): """ Строит график с разрывом оси. Валидирует входные данные и инкапсулирует логику отрисовки. """ if len(labels) != len(values): raise ValueError("Длины labels и values не совпадают") fig, (ax_high, ax_low) = plt.subplots( nrows=2, figsize=(7, 4), gridspec_kw={"height_ratios": [1, 2]} ) # Настройки столбцов kwargs.setdefault("color", "skyblue") kwargs.setdefault("edgecolor", "black") kwargs.setdefault("alpha", 0.85) ax_low.bar(labels, values, **kwargs) ax_high.bar(labels, values, **kwargs) fig.subplots_adjust(hspace=0.0) # Настройка осей ax_low.set_ylim(*ylim_low) ax_high.set_ylim(*ylim_high) ax_high.set_title("График с разрывом") ax_low.set_ylabel("Рейтинг в %") ax_low.set_xlabel("Языки") ax_high.spines["bottom"].set_visible(False) ax_low.spines["top"].set_visible(False) ax_high.tick_params(axis="x", bottom=False, labelbottom=False) # Рисуем разрыв оси (волна) offset, n_points = 0.03, 33 pts = np.linspace(-offset, 1 + offset, n_points) wave = np.array([1 + (0, offset, 0, -offset)[i % 4] for i in range(n_points)]) path = Path(list(zip(pts, wave)), [Path.MOVETO] + [Path.CURVE3] * (n_points - 1)) opts = dict(transform=ax_low.transAxes, clip_on=False, zorder=10) ax_low.add_patch(mpatches.PathPatch(path, lw=6, **opts)) ax_low.add_patch(mpatches.PathPatch(path, lw=3, edgecolor="white", **opts)) return fig if __name__ == "__main__": langs = ["Python", "C", "C++", "Asm"] pops = (21.8, 11.1, 8.6, 1.1) # Стиль xkcd with plt.xkcd(scale=1, length=300, randomness=30): plt.rcParams["font.family"] = "Comic Sans MS" # Вызов функции fig = plot_broken_axis(langs, pops) plt.show()
Литература:
Документация Matplotlib. 🔗 Ссылка на гайд
Bernd Klein. Numerisches Python Arbeiten mit NumPy, Matplotlib und Pandas
Sandro Tosi. Matplotlib for Python Developers
