Python画饼图怎么显示中文标签和百分比

一、为什么默认绘制时中文显示为方块且没有百分比

很多初学者在首次调用 plt.pie(data, labels=labels) 时，会发现图表上的中文全部变成了空心方块（豆腐块），同时饼图的各个扇区上没有任何占比数值。理解这两个现象的底层成因，有助于准确排除环境差异带来的干扰。

首先是中文字体缺失问题。Matplotlib 默认的无衬线字体为 DejaVu Sans，该字体库只收录了西方字符编码，内部完全没有 CJK（中日韩）汉字的矢量字形表。当图表引擎尝试渲染传入的中文标签时，在字符映射表（cmap）中找不到对应 Unicode 码点的字形数据，便只能使用默认的缺省方块进行替代，并在终端输出 Glyph missing 警告。

其次是百分比显示机制。在 plt.pie() 内部，数值列表仅用于计算各扇区的圆心角弧度，百分比文本并不是默认生成的视觉元素。如果不显式为参数 autopct 赋值，其缺省值为 None，渲染流程便会跳过百分比文本对象的实例化阶段，因此图中仅保留纯色扇区与外部标签。

二、核心操作步骤：从字体配置到百分比输出

要规范且稳定地生成包含中文和百分比的饼图，可以遵循以下 4 个标准化步骤展开：

1. 配置系统支持的中文字体：在导入 matplotlib.pyplot 之后、调用任何绘图函数之前，优先设置 plt.rcParams['font.sans-serif']。建议提供一个包含多种主流字体的列表，以便脚本在 Windows、macOS 与 Linux 间流转时能够自动回退。
2. 准备并校验业务数据：构建数值序列 values 与对应的标签序列 labels。两个列表的元素个数必须严格相等，且数据通常应为非负数。
3. 调用 pie() 并指定核心参数：将数据和标签传入函数，同时为 autopct 传入格式化控制字符串（如 '%1.1f%%' 代表保留一位小数）。
4. 保持正圆比例并输出展示：调用 plt.axis('equal') 确保饼图在不同窗口尺寸下均保持正圆而非椭圆，最后调用 plt.show() 或 plt.savefig() 导出图片。

三、完整可运行代码示例

下面是一份完整的端到端 Python 脚本，涵盖了跨平台字体定义、基础数据构造、百分比格式化以及基础美化参数。读者可直接在本地 Python 环境中执行：

import matplotlib.pyplot as plt

# 1. 解决中文显示与负号异常
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei', 'Microsoft YaHei', 'PingFang SC', 'Arial Unicode MS']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 2. 准备业务数据与中文标签
categories = ['线上电商', '线下门店', '企业直销', '渠道分销', '海外代销']
sales_data = [42.5, 28.0, 15.3, 9.2, 5.0]

# 突出显示占比最大的扇区（可选）
explode_settings = (0.05, 0, 0, 0, 0)

# 定义扇区配色方案（保持简洁柔和）
slice_colors = ['#6487A5', '#C28B68', '#7E9E8D', '#D4A373', '#A0AEC0']

# 3. 绘制饼图并配置核心参数
plt.figure(figsize=(7, 7))
patches, texts, autotexts = plt.pie(
    sales_data,
    labels=categories,
    autopct='%1.1f%%',        # 核心：显示百分比并保留一位小数
    pctdistance=0.68,         # 百分比数字距离圆心的距离（半径比例）
    labeldistance=1.12,       # 中文标签距离圆心的距离
    startangle=90,            # 起始角度：从正上方（90度）开始逆时针绘制
    explode=explode_settings, # 扇区分离距离
    colors=slice_colors,
    textprops={'fontsize': 12, 'color': '#2D3748'}  # 外部中文标签样式
)

# 4. 微调百分比文本外观
for autotext in autotexts:
    autotext.set_color('white')       # 百分比文字设为白色
    autotext.set_fontsize(11)         # 字号略小于标签
    autotext.set_weight('bold')        # 加粗提升辨识度

# 5. 确保正圆比例并设置标题
plt.title('2026年度业务销售渠道占比分析', fontsize=15, pad=18, fontweight='bold')
plt.axis('equal')
plt.tight_layout()

# 6. 展示图表
plt.show()

四、关键几何与位置参数深度解析

在实际业务图表中，单纯显示出百分比往往不够，经常会出现文字与扇区重叠、数值挤在圆心附近或标签被裁切的情况。深入理解以下几个控制位置的参数，能够让排版更协调：

1. autopct 格式串与自定义函数

autopct 能够接受两种形式的输入：

• Python 原生格式化字符串：例如 '%d%%' 或 '%1.0f%%' 输出无小数点的整数百分比；'%1.1f%%' 输出 1 位小数；'%1.2f%%' 输出 2 位小数。注意最后的双百分号 %% 用于转义输出真实的 % 字符。
• 自定义回调函数：当需要在扇区内同时展示“百分比”和“原始绝对值”时，可传入自定义函数。autopct 会将计算出的百分比数值（0~100 之间的浮点数）作为参数传递给该函数。

# 自定义回调函数：同时输出百分比与具体数值
def make_autopct(values):
    def my_autopct(pct):
        total = sum(values)
        val = int(round(pct * total / 100.0))
        return f'{pct:.1f}%\n({val}万元)'
    return my_autopct

# 调用方式
plt.pie(sales_data, labels=categories, autopct=make_autopct(sales_data))

2. pctdistance 与 labeldistance 的比例关系

饼图在 Matplotlib 内部以单位圆（半径 $R = 1.0$）为基准建立坐标系：

• pctdistance（默认值 0.6）：表示百分比文字锚点到圆心的欧氏距离与圆半径的比值。当扇区数量多且较窄时，可将该值调至 0.7~0.8，使数字向外扩散避免与圆心堆叠。
• labeldistance（默认值 1.1）：表示外部类别中文标签距离圆心的比值。若设为大于 1 的值，标签置于扇区外侧；若设为小于 1（例如 0.5），标签则会绘制在扇区内部。

五、跨平台字体对照与常见问题排查

在不同操作系统或无桌面环境（如云端服务器、Docker 容器）中运行代码时，最容易出现字体失效或标签遮挡问题。以下是排查路线与应对措施：

备用方案：使用 FontProperties 显式指定本地字体文件

在企业生产环境或权限受限的服务器中，若无法修改系统全局字体或无权更新系统字体库，可以使用 matplotlib.font_manager.FontProperties 直接指向本地项目目录下的 .ttf 或 .otf 字体文件，免去对全局 rcParams 的依赖：

from matplotlib.font_manager import FontProperties
import matplotlib.pyplot as plt

# 显式加载本地指定的字体文件
my_font = FontProperties(fname='/path/to/fonts/SourceHanSansCN-Regular.otf', size=12)

# 在 pie 中传递给 textprops
plt.pie(
    [30, 70],
    labels=['已完成', '未完成'],
    autopct='%1.1f%%',
    textprops={'fontproperties': my_font}
)
plt.title('进度概览', fontproperties=my_font, fontsize=14)
plt.show()