python绘制箱型图

下面是Python绘制箱型图的完整攻略：

一、简介

箱型图（Box plot）是一种用来展示一个数据集分散情况的统计图表。它主要用来展示多个数据集之间的比较，其中包括了最大值、最小值、中位数和四分位数（上四分位数和下四分位数）。箱型图的绘制依赖于matplotlib库。

二、箱型图的使用

1. 导入库

绘制箱型图前，需要导入numpy和matplotlib库。对于matplotlib，需要同时导入pyplot模块和rcParams设置。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import rcParams

2. 创建数据

下面我们需要创建一个数据集来绘制箱型图。这里为了方便，使用了一个随机生成的数组：

np.random.seed(10)
data = np.random.normal(size=(100,3))
labels = ['A', 'B', 'C']

以上代码中，我们生成一个大小为$(100,3)$的数组，并定义了三个标签。

3. 绘制箱型图

（1）使用pyplot绘图

绘制箱型图的方法非常简单，使用pyplot中的boxplot()函数即可。我们需要提供绘制的数据（可以是单个数组，也可以是多个数组构成的列表）和一些可选的配置参数。

fig = plt.figure(figsize=(7,4))
ax = fig.add_subplot(111)

bp = ax.boxplot(data, width=0.6, patch_artist=True, labels=labels, notch=True)
ax.set_title('Box plot example')
ax.set_ylabel('Value')

for element in ['boxes', 'whiskers', 'means', 'medians', 'caps']:
    plt.setp(bp[element], color='gray', linewidth=1.5)

plt.show()

（2）使用Axes对象绘图

另一种常见的方法是使用Axes对象的boxplot()方法绘图。这种方法可以让我们更加精细地控制箱型图的各种元素。

fig = plt.figure(figsize=(7,4))
ax = fig.add_subplot(111)

boxprops = dict(linestyle='-', linewidth=1.5, color='gray')
medianprops = dict(linestyle='-', linewidth=1.5, color='red')

bp = ax.boxplot(data, widths=0.6, patch_artist=True, labels=labels, notch=True,
                boxprops=boxprops, medianprops=medianprops)

ax.set_title('Box plot example')
ax.set_ylabel('Value')

plt.show()

在使用Axes.boxplot()方法时，我们可以通过传递配置参数来控制箱型图的细节。例如，在以上代码中，我们增加了boxprops和medianprops参数来分别设置箱体和中位线的属性。

4. 效果演示

下面分别是使用pyplot和Axes对象绘制的箱型图结果：

np.random.seed(10)
data = np.random.normal(size=(100,3))
labels = ['A', 'B', 'C']

# 使用pyplot绘制的箱型图
fig = plt.figure(figsize=(7,4))
ax = fig.add_subplot(111)

bp = ax.boxplot(data, width=0.6, patch_artist=True, labels=labels, notch=True)
ax.set_title('Box plot example')
ax.set_ylabel('Value')

for element in ['boxes', 'whiskers', 'means', 'medians', 'caps']:
    plt.setp(bp[element], color='gray', linewidth=1.5)

plt.show()

# 使用Axes对象绘制的箱型图
fig = plt.figure(figsize=(7,4))
ax = fig.add_subplot(111)

boxprops = dict(linestyle='-', linewidth=1.5, color='gray')
medianprops = dict(linestyle='-', linewidth=1.5, color='red')

bp = ax.boxplot(data, widths=0.6, patch_artist=True, labels=labels, notch=True,
                boxprops=boxprops, medianprops=medianprops)

ax.set_title('Box plot example')
ax.set_ylabel('Value')

plt.show()

三、总结

本文介绍了Python绘制箱型图的具体方法，包括数据的导入、pyplot和Axes对象的绘图方法、以及细化箱型图的其他属性。通过本文的介绍，你可以轻松地绘制出具有专业水准的箱型图。