Matplotlib 軸的格式


在〈NumPy 載入文字檔〉載入的資料，總該畫個圖表之類，比較容易理解吧！使用 Matplotlib 的話蠻方便的，不過寫了這些程式碼後：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

hist = np.fromregex('MI_5MINS_HIST.csv', 
                    r'"(.+)","([\d,.]+)","(.+)","(.+)","(.+)",', 
                    encoding = 'Big5', dtype = np.str)

date = hist[:,0]
opening = hist[:,1]

plt.title('一月開盤指數')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('指數')
plt.plot(date, opening)
plt.show()

執行後的圖表卻是：

Matplotlib 軸的格式

嗯…中文沒出來，日期擠在一起，線圖也沒反映指數…XD

想要顯示中文的話，必須指定字型資訊，我是直接透過 pip install matplotlib 安裝 Matplotlib，在這個情況下，最簡單的設定方式是，在執行指令的資料夾中新增一個 matplotlibrc 檔案，撰寫以下的資訊：

font.family : Microsoft JhengHei

在 Windows 10 中有微軟正黑體，字型家族名稱是 Microsoft JhengHei，這樣就可以顯示中文了。

至於日期的部份，不想要它們擠在一起，最簡單的方式是取得目前的圖表物件，執行它的 autofmt_xdate 方法，這會將日期以 45 度斜放：

Matplotlib 軸的格式

雖然日期是看得出來了，不過還是太密集了一些，若想調整間距，可以使用 plt.gca() 取得軸物件，然後指定軸設定相關資訊，例如：

import matplotlib.dates as dates

...

axes = plt.gca()
axes.xaxis.set_major_locator(dates.DayLocator(interval=5))

這樣就會五個數據顯示一次文字：

Matplotlib 軸的格式

可以指定的單位有：

  • SecondLocator
  • MinuteLocator
  • HourLocator
  • DayLocator
  • WeekdayLocator
  • MonthLocator
  • YearLocator

如果你的日期時間資訊，已經剖析為 datetime 物件，可以透過 mdates.DateFormatter 來剖析並指定給 set_major_formatter，例如：

axes.xaxis.set_major_formatter(dates.DateFormatter('%Y-%m-%d'))

至於圖表不會隨著資料變化的問題，是因為指定了字串，像 '14,720'，你必須剖析為浮點數，不過你不能直接使用 float 來剖析，它不認得那個千分位的逗號。

當然，自己將那個逗號取代為空白字元，就可以用 float 來剖析，不過更好的方式呢？可以透過 Python 內建的 locale 模組，設定區域化的數值格式，之後使用 locale.atof 來剖析，例如：

import locale

...

locale.setlocale(locale.LC_NUMERIC, 'zh_TW.UTF-8')
atof = np.frompyfunc(locale.atof, 1, 1)

... 

opening = atof(hist[:,1])

這麼一來 opening 就都是浮點數了，這時交給 Matplotlib 繪圖，就會顯示正確的圖表了，然而，y 軸的部份顯示指數時，沒有千分位逗號，類似地，可以對 y 軸格式化，或設定間距：

...

axes.yaxis.set_major_formatter(ticker.StrMethodFormatter('{x:,.0f}'))
axes.yaxis.set_major_locator(ticker.MultipleLocator(500))

將以上整理一下，重新撰寫的程式如下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as dates
import matplotlib.ticker as ticker
import locale

locale.setlocale(locale.LC_NUMERIC, 'zh_TW.UTF-8')

atof = np.frompyfunc(locale.atof, 1, 1)

hist = np.fromregex('MI_5MINS_HIST.csv', 
                    r'"(.+)","([\d,.]+)","(.+)","(.+)","(.+)",', 
                    encoding = 'Big5', dtype = np.str)

date = hist[:,0]
opening = atof(hist[:,1])

plt.title('一月開盤指數')
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('指數')

axes = plt.gca()
axes.xaxis.set_major_locator(dates.DayLocator(interval=5))
axes.yaxis.set_major_formatter(ticker.StrMethodFormatter('{x:,.0f}'))
axes.yaxis.set_major_locator(ticker.MultipleLocator(500))

plt.gcf().autofmt_xdate()
plt.plot(date, opening)
plt.show()

顯示出來的圖表就是：

Matplotlib 軸的格式