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Python 中的动画直方图——逐步实现

原文：https://www.askpython.com/python/examples/animated-histograms

嘿伙计们！今天，我们将使用 Python 编程语言进行编程，以获得动画直方图。

Python 和 Matplotlib 可用于创建静态 2D 图。但是 Matplotlib 有一个秘密的力量，可以用来创建动态自动更新动画情节。

我们开始吧！

1.导入模块

我们从导入所有必要的模块/库开始，包括numpy创建数据、[matplotlib](https://www.askpython.com/python-modules/matplotlib/python-matplotlib)绘制直方图，最后matplotlib.animation绘制动画图。

我们还将导入 HTML 函数，以便将视频转换为 HTML 格式。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML
plt.style.use('seaborn')

2.创建数据集

为了创建数据，我们将需要 numpy 模块，首先修复一个随机状态，以便使用它。接下来，我们使用行间距函数初始化容器的数量。

接下来，我们将使用 linspace 函数创建随机的 1000 个数据点。最后一步是使用直方图功能将数据点转换成直方图数据点。

np.random.seed(19680801)
HIST_BINS = np.linspace(-4, 4, 100)
data = np.random.randn(1000)
n, _ = np.histogram(data, HIST_BINS)

3.动画显示直方图

为了让直方图有动画效果，我们需要一个animate函数，它将生成一些随机数，并不断更新容器的高度。

def prepare_animation(bar_container):

    def animate(frame_number):
        data = np.random.randn(1000)
        n, _ = np.histogram(data, HIST_BINS)

        for count, rect in zip(n, bar_container.patches):
            rect.set_height(count)

        return bar_container.patches

    return animate

3.显示动画直方图

在hist()函数的帮助下，可以得到一个BarContainer的实例(矩形实例的集合)。

然后我们将调用prepare_animation，在它下面定义了animate函数。

最后，我们将使用to_html5_video函数将情节转换成 HTML 格式。

fig, ax = plt.subplots()
_, _, bar_container = ax.hist(data, HIST_BINS, lw=1,ec="red", fc="blue", alpha=0.5)
ax.set_ylim(top=55)
ani = animation.FuncAnimation(fig, prepare_animation(bar_container), 50,repeat=True, blit=True)
HTML(ani.to_html5_video())

在 Python 中显示动画直方图的完整实现

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML
plt.style.use('seaborn')

np.random.seed(19680804)
HIST_BINS = np.linspace(-4, 4, 100)
data = np.random.randn(1000)
n, _ = np.histogram(data, HIST_BINS)

def prepare_animation(bar_container):

    def animate(frame_number):
        data = np.random.randn(1000)
        n, _ = np.histogram(data, HIST_BINS)

        for count, rect in zip(n, bar_container.patches):
            rect.set_height(count)

        return bar_container.patches

    return animate

fig, ax = plt.subplots()
_, _, bar_container = ax.hist(data, HIST_BINS, lw=1,ec="blue", fc="yellow", alpha=0.5)
ax.set_ylim(top=100)
ani = animation.FuncAnimation(fig, prepare_animation(bar_container), 50,repeat=True, blit=True)
HTML(ani.to_html5_video())

结论

我希望您在观看动画直方图时感到愉快！您可以尝试使用不同的数据、箱数，甚至改变直方图的速度。

编码快乐！😊

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