需求

客戶希望繪制一個(gè)特殊的餅狀圖，具體需求如下：

1. 每個(gè)扇形外側(cè)都有一個(gè)指向扇形的注釋，要有箭頭；
2. 能夠指定每個(gè)扇形的半徑；
3. 能夠指定每個(gè)扇形的顏色；
4. 餅狀圖要有陰影；
5. 各個(gè)扇形要有一定的凸起。

實(shí)現(xiàn)

首先，針對(duì)需求我們進(jìn)行一下分析，先從需求 2 看起，plt.pie() 方法提供了一個(gè)關(guān)鍵字參數(shù) radius，通過(guò)這個(gè)參數(shù)可以指定餅狀圖的半徑，但是這里只能傳遞一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，不能傳遞一個(gè)數(shù)組，也就是說(shuō)不能單獨(dú)指定每一個(gè)扇形的半徑，如果傳遞一個(gè)容器類型，則會(huì)拋出 TypeError: 'radius' must be an instance of numbers.Number, not a list 錯(cuò)誤。因此我們只得另辟蹊徑，首先 plt.pie() 方法是有返回值的，一般情況下他會(huì)返回兩個(gè)值，第一個(gè)是包含所有扇形 Artist 子實(shí)例的 Wedge 對(duì)象列表；第二個(gè)是包含所有扇形標(biāo)簽的 Text 對(duì)象列表；除此之外，如果 autopct 參數(shù)不為空，則會(huì)返回第三個(gè)值，從需求 1 和需求 2 來(lái)看，我們就需要前兩個(gè)返回值即可，因此代碼是 wedges, texts, *_ = plt.pie(...)。通過(guò) Wedge 對(duì)象的 set_radius() 方法完成需求 2。這里提一嘴，由于我們?cè)O(shè)置了陰影，調(diào)用 Axes.patches 屬性不光會(huì)獲取餅狀圖所有的 Wedge 對(duì)象，也會(huì)獲取所有的陰影 Shadow對(duì)象，當(dāng)然我們可以進(jìn)行過(guò)濾，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)多了一步，沒(méi)那個(gè)必要。

需求 3、需求 4 和需求 5 非常簡(jiǎn)單，plt.pie() 方法本身提供了相關(guān)的關(guān)鍵字參數(shù)，只需要指定 shadow=True 、 color=colors[i] 和 explode=explodes 就可以實(shí)現(xiàn)。真正的難點(diǎn)是需求 1，所以重點(diǎn)說(shuō)一下，我們都知道 plt.pie() 方法提供了 labels 和 labeldistance 這兩個(gè)參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以控制每個(gè)標(biāo)簽和標(biāo)簽的位置，但是這樣無(wú)法實(shí)現(xiàn)箭頭功能，因此使用 plt.pie() 方法本身提供的能力是無(wú)法實(shí)現(xiàn)需求的。從需求 1 上來(lái)看，繪制要有注釋和箭頭，這兩個(gè)名詞放在一起我們應(yīng)該非常敏感才對(duì)，這不就是典型的指向型注釋嘛，因此我們需要使用 annotate 方法實(shí)現(xiàn)需求 1，知道了方法和目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)就很簡(jiǎn)單了，至此所有的需求都已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)了。

最后，整個(gè)程序的完整代碼如下：

import matplotlib.pyplot as plt  
import numpy as np  
  
data = '0.37 0.02 0.24 0.26 0.11'.split()  
data = [float(i) for i in data]  
  
explode = [0.01, 0.02, 0.01, 0.01, 0.02]  
colors = ['#ACCBD0', '#E56F32', '#58C5C0', '#B9CC58', '#9C8679']  
radiuses = [1.33, 1, 1.2, 1.3, 1.05]  
  
fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 6))  # 設(shè)置繪圖區(qū)域大小  
  
wedges, texts = ax.pie(data, startangle=0, explode=explode, shadow=True, colors=colors, radius=radiuses)  
kw = dict(arrowprops=dict(arrowstyle='-'),  
          zorder=0, va='center')  
  
for i, p in enumerate(wedges):  
    ang = (p.theta2 - p.theta1) / 2. + p.theta1  
    y = np.sin(np.deg2rad(ang))  
    x = np.cos(np.deg2rad(ang))  
    horizontalalignment = {-1: 'right', 1: 'left'}[int(np.sign(x))]  
    connectionstyle = f'angle,angleA=0,angleB={ang}'  
    kw['arrowprops'].update({'connectionstyle': connectionstyle})  
    ax.annotate(data[i], xy=(x, y), xytext=(1.35 * np.sign(x),  1.4 * y), color=colors[i],  
                horizontalalignment=horizontalalignment, **kw)  
  
ax.axis('equal')  
  
for text, wedge, radius in zip(texts, wedges, radiuses):  
    wedge.set_radius(radius)  
  
  
plt.show()

畫圖結(jié)果如下：

繪圖效果

往期回顧

1. 【matplotlib】可視化實(shí)戰(zhàn)1——繪制帶顏色帶的折線圖

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