01 帶餅圖的散點(diǎn)圖

有這樣一個(gè)例子：假設(shè)有五個(gè)人查描，每個(gè)人的月均收入水平為a=[1,3,2,4,3]扣蜻，消費(fèi)水平b=[2,1,3,3,5]走孽，數(shù)據(jù)單位均有千元钝的。同時(shí)五個(gè)人消費(fèi)水平中翁垂，按照每月衣食住行的消費(fèi)比例為：

s1=[0.1,0.2,0.3,0.4]

s2=[0.35,0.35,0.2,0.1]

s3=[0.2,0.25,0.25,0.3]

s4=[0.5,0.1,0.15,0.25]

s5=[0.0,0.25,0.4,0.35]

image.png

（其中沿猜，藍(lán)色：衣；黃色：食碗脊；紅色：滋浼纭；綠色：行）
這個(gè)圖形就是帶餅圖的散點(diǎn)圖衙伶，從圖中不僅可以看出五個(gè)人的消費(fèi)與收入的關(guān)系趨勢(shì)祈坠，也可以看出每個(gè)人的衣食住行消費(fèi)比例不同。
是不是很有趣的一個(gè)圖形矢劲？它是怎么做出來(lái)的赦拘？

02 matplotlib中marker參數(shù)的一個(gè)隱藏功能

上圖是用python中matplotlib包繪制的，而繪制成帶餅圖的散點(diǎn)圖則是用了里邊關(guān)鍵的marker參數(shù)卧须，所以在介紹如何繪制此圖之前另绩，先說(shuō)說(shuō)marker參數(shù)的一個(gè)隱藏功能儒陨。
一般的我們繪制散點(diǎn)圖基本的命令為：

import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(x, y, s=20, c=None, marker='o')

其中，s是點(diǎn)的大小笋籽，c是顏色蹦漠，marker就是指定點(diǎn)標(biāo)記的形狀，在這里用的就是小圓點(diǎn)o车海；我們還可以用“*”笛园、“x”、“Δ”等等侍芝，甚至還有數(shù)字研铆、字母所代表的形狀。

image.png

03 單個(gè)帶餅圖的散點(diǎn)圖繪制過(guò)程
但是萝挤，完全繪制成上述那個(gè)圖形也并非那么容易御毅，下面我們從一個(gè)帶餅圖的散點(diǎn)繪制講起。
比如上面的a=1平斩，b=2那個(gè)點(diǎn)的消費(fèi)比例為：s1=[0.1,0.2,0.3,0.4]亚享，代碼如下：

x = [0] + np.cos(np.linspace(0, 2 * np.pi * 0.1, 5)).tolist()#[0]表示x的初始值
y = [0] + np.sin(np.linspace(0, 2 * np.pi * 0.1, 5)).tolist() #用tolist（）形成數(shù)列
xy1 = list(zip(x, y))

x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * 0.1, 2 * np.pi * 0.3, 5)).tolist()
y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * 0.1, 2 * np.pi * 0.3, 5)).tolist()
xy2 = list(zip(x, y))

x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * 0.3, 2 * np.pi* 0.6, 5)).tolist()
y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * 0.3, 2 * np.pi* 0.6, 5)).tolist()
xy3 = list(zip(x, y))

x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * 0.6, 2 * np.pi*1, 5)).tolist()
y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * 0.6, 2 * np.pi*1, 5)).tolist()
xy4 = list(zip(x, y))
fig, ax = plt.subplots()
ax.scatter(a[0], b[0], marker=(xy1),
            s=500,facecolor='blue')
ax.scatter(a[0], b[0], marker=(xy2),
           s=500,facecolor='y')
ax.scatter(a[0], b[0], marker=(xy3),
            s=500,facecolor='red')
ax.scatter(a[0], b[0], marker=(xy4),
            s=500,facecolor='green') #為了餅圖看得清，散點(diǎn)的size要大一些

plt.show()

image.png

首先講講x绘面、y變量的生成欺税，其原理是先根據(jù)每個(gè)占比數(shù)值所形成的角度（乘以2π，如2 * np.pi * 0.1）揭璃，然后再用np.linspace函數(shù)五等分形成6個(gè)角度值晚凿，每個(gè)值賦予cos、sin函數(shù)瘦馍，這是因?yàn)閏os2θ+sin2θ=1歼秽，所有經(jīng)過(guò)cos、sin函數(shù)的值會(huì)自動(dòng)形成一個(gè)圓形情组。
值得注意的是燥筷，因?yàn)樗膫€(gè)占比要圍成一個(gè)圓形箩祥，所以除了第一個(gè)占比外，后邊的都要用累計(jì)占比肆氓，如第二個(gè)0.2的占比np.linspace(2 * np.pi * 0.1, 2 * np.pi * 0.3, 5)袍祖，第三個(gè)0.3的就是0.3-0.6之間，第四個(gè)是0.6-1之間谢揪。
如果還沒(méi)明白那就單獨(dú)把一個(gè)x蕉陋、y生成的變量，單獨(dú)作圖可以看一下：

x = [0] + np.cos(np.linspace(0, 2 * np.pi * 0.1, 5)).tolist()
y = [0] + np.sin(np.linspace(0, 2 * np.pi * 0.1, 5)).tolist()
plt.plot(x,y,c='b')
plt.show()

image.png

可以看出拨扶，第一個(gè)占比x凳鬓、y的軌跡就是一個(gè)弧形，然后再用初始值（0患民，0）牽引著缩举，這樣再對(duì)這個(gè)軌跡進(jìn)行填充時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)扇形酒奶，如下：

plt.scatter(a[0], b[0], marker=(xy1),
            s=500,facecolor='blue')
plt.show()

image.png

這樣一個(gè)x蚁孔、y所形成的marker=（xy1）標(biāo)記，再用facecolor='blue'填充就會(huì)形成一個(gè)扇形散點(diǎn)標(biāo)記惋嚎。最后用fig, ax = plt.subplots()把xy2、xy3站刑、xy4所有子圖都放上去另伍，就形成一個(gè)圓形，然后用不同顏色填充绞旅，就形成一個(gè)餅圖摆尝，每個(gè)餅圖的角度大小由其占比比例決定。

04 所有點(diǎn)的餅圖-散點(diǎn)圖
上邊是一個(gè)點(diǎn)的餅圖-散點(diǎn)圖因悲，若是將a=[1,3,2,4,3]堕汞，b=[2,1,3,3,5]，以及b的所有個(gè)體衣食住行的消費(fèi)比例全放進(jìn)去晃琳，那就需要用到while讯检、for循環(huán)條件，代碼如下：

#5個(gè)消費(fèi)水平下衣食住行的占比
s1=[0.1,0.2,0.3,0.4] 
s2=[0.35,0.35,0.2,0.1]
s3=[0.2,0.25,0.25,0.3]
s4=[0.5,0.1,0.15,0.25]
s5=[0.0,0.25,0.4,0.35]
#計(jì)算累計(jì)占比
ss1=[s1[0],sum(s1[0:2]),sum(s1[0:3]),sum(s1[0:4])] 
ss2=[s2[0],sum(s2[0:2]),sum(s2[0:3]),sum(s2[0:4])]
ss3=[s3[0],sum(s3[0:2]),sum(s3[0:3]),sum(s3[0:4])]
ss4=[s4[0],sum(s4[0:2]),sum(s4[0:3]),sum(s4[0:4])]
ss5=[s5[0],sum(s5[0:2]),sum(s5[0:3]),sum(s5[0:4])]

s=[ss1,ss2,ss3,ss4,ss5]
a=[1,3,2,4,3] #收入水平（千元）
b=[2,1,3,3,5] #消費(fèi)水平（千元）
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,6))
i=0
while i<len(b):
    x = [0] + np.cos(np.linspace(0, 2 * np.pi * s[i][0], 15)).tolist()
    y = [0] + np.sin(np.linspace(0, 2 * np.pi * s[i][0], 15)).tolist()
    xy1 = list(zip(x, y))

    x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * s[i][0], 2 * np.pi * s[i][1], 15)).tolist()
    y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * s[i][0], 2 * np.pi * s[i][1], 15)).tolist()
    xy2 = list(zip(x, y))

    x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * s[i][1], 
                                 2 * np.pi* s[i][2], 15)).tolist()
    y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * s[i][1], 
                                 2 * np.pi* s[i][2],  15)).tolist()
    xy3 = list(zip(x, y))

    x = [0] + np.cos(np.linspace(2 * np.pi * s[i][2], 
                                 2 * np.pi*1, 15)).tolist()
    y = [0] + np.sin(np.linspace(2 * np.pi * s[i][2], 
                                 2 * np.pi*1, 15)).tolist()
    xy4 = list(zip(x, y))
    xy=[xy1,xy2,xy3,xy4]
    c=['b','y','r','g']
    for j in range(4):
        ax.scatter(a[i], b[i], marker=(xy[j]),
                s=800,facecolor=c[j])
        
    i=i+1

plt.show()

最終得到本文前邊那個(gè)圖形卫旱。
另外還需說(shuō)明一下人灼，這個(gè)圖形只適用于小樣本數(shù)據(jù)，也就是圖形三點(diǎn)的個(gè)數(shù)不能太多顾翼，每個(gè)點(diǎn)中比例數(shù)量也不能太多投放，否則影響展示效果。

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