Python绘制频率分布直方图的两种实现方式
本文介绍使用Python绘制频率分布直方图的两种方法。针对数据跨度较小的情况,采用等宽区间进行展示;针对数据分布不均或范围较大的情况,支持自定义区间端点。通过具体的代码示例,展示了如何利用matplotlib库实现这两种直方图的绘制,帮助开发者快速掌握数据分布可视化的技巧。
Python绘制频率分布直方图概述
在项目开发的初期阶段,分析数据的分布情况对于探究数据内在规律至关重要。概率分布直观地反映了样本数据的形态,若能有图像辅助展示,效果将更加清晰。使用Python绘制频率分布直方图操作简便且高频实用,因此在此记录相关实现方法。Python在此类任务中展现了其代码简洁、执行高效的优点。
数据区间策略:等宽与自定义
根据数据取值范围的不同,直方图的绘制策略也有所区别。若数据跨度较小,通常采用等宽区间来展示直方图,这是最常见的处理方式;若数据取值范围较大或分布不均,则可以自定义区间端点来绘制图像。下文将分别针对这两种情况展示具体的实现方案。
第一种情况:保持区间长度相同,绘制频率分布直方图。
等宽区间直方图实现
#-*- encoding=utf-8 -*-
import datetime
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
zhfont1 = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\simsun.ttc')
# 按照固定区间长度绘制频率分布直方图
# bins_interval 区间的长度
# margin 设定的左边和右边空留的大小
def probability_distribution(data, bins_interval=1, margin=1):
bins = range(min(data), max(data) + bins_interval - 1, bins_interval)
print(len(bins))
for i in range(0, len(bins)):
print(bins[i])
plt.xlim(min(data) - margin, max(data) + margin)
plt.title("probability-distribution")
plt.xlabel('Interval')
plt.ylabel('Probability')
plt.hist(x=data, bins=bins, histtype='bar', color=['r'])
plt.show()
第二种情况:区间长度不同,绘制频率分布直方图。
自定义区间直方图实现
#-*- encoding=utf-8 -*-
import datetime
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
zhfont1 = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname='C:\Windows\Fonts\simsun.ttc'
# 自己给定区间,小于区间左端点和大于区间右端点的统一做处理,对于数据分布不均很的情况处理较友好
# bins 自己设定的区间数值列表
# margin 设定的左边和右边空留的大小
# label 右上方显示的图例文字
"""e
import numpy as np
data = np.random.normal(0, 1, 1000)
bins = np.arange(-5, 5, 0.1)
probability_distribution_extend(data=data, bins=bins)
"""
def probability_distribution_extend(data, bins, margin=1, label='Distribution'):
bins = sorted(bins)
length = len(bins)
intervals = np.zeros(length+1)
for value in data:
i = 0
while i < length and value >= bins[i]:
i += 1
intervals[i] += 1
intervals = intervals / float(len(data))
plt.xlim(min(bins) - margin, max(bins) + margin)
bins.insert(0, -999)
plt.title("probability-distribution")
plt.xlabel('Interval')
plt.ylabel('Probability')
plt.bar(bins, intervals, color=['r'], label=label)
plt.legend()
plt.show()
具体代码示例如下。
完整调用示例
if __name__ == '__main__':
data = [1,4,6,7,8,9,11,11,12,12,13,13,16,17,18,22,25]
probability_distribution(data=data, bins_interval=5,margin=0)
运行后的效果如图所示。

以上即为Python绘制频率分布直方图的完整示例内容,旨在提供参考并支持相关技术探讨。
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