Matplotlib 直方图中的 bin 大小

先决条件： Matplotlib

直方图是用户给出的数据分布的图形表示。它的外观类似于条形图，只是它是连续的。

直方图的塔或条称为箱。每个 bin 的高度显示该数据中有多少值落入该范围。

Width of each bin is = (max value of data – min value of data) / total number of bins 

要在直方图中创建的 bin 数量的默认值为 10。但是，我们可以使用matplotlib.pyplot.hist() 中的参数 bins 更改 bin 的大小。

方法一：

我们可以在 bins 中传递一个整数，说明要在直方图中创建多少个 bins/tower，然后相应地更改每个 bin 的宽度。

示例 1：

Python3

import matplotlib.pyplot as plt
  
height = [189, 185, 195, 149, 189, 147, 154, 
          174, 169, 195, 159, 192, 155, 191, 
          153, 157, 140, 144, 172, 157, 181, 
          182, 166, 167]
  
plt.hist(height, edgecolor="red", bins=5)
plt.show()

输出 ：

这里，bins = 5，即要创建的bins 的数量是5。将bins 设置为整数会创建大小或宽度相等的bins。随着 bin 大小的变化，bin 宽度将相应地更改为：

宽度 = (195 – 140) / 5 = 11

示例 2：

蟒蛇3

import matplotlib.pyplot as plt
  
values = [87, 53, 66, 61, 67, 68, 62,
          110, 104, 61, 111, 123, 117,
          119, 116, 104, 92, 111, 90,
          103, 81, 80, 101, 51, 79, 107,
          110, 129, 145, 139, 110]
  
plt.hist(values, bins=7, edgecolor="yellow", color="green")
plt.show()

输出 ：

在上图中，每个 bin 的宽度为：

宽度 = ( 145 – 51 ) / 7 = 13.4

方法二：

我们还可以在参数 bin 中传递一个 int 或 float 序列。其中序列的元素是 bin 的边缘/边界。在这种方法中，每个 bin 的 bin 宽度可能不同。

假设一个序列 [1,2,3,4,5] 被分配给 bin，然后产生的 bin 数量将为 4，即第一个 bin 将为 [1,2)（包括 1，但不包括 2）第二个 bin 将为 [2,3)（包括 2，但不包括 3）第三个 bin 将是 [3,4)（包括 3，但不包括 4）。然而，在最后一个 bin [4,5] 中，4 和 5 都包含在内。

因此，所有的 bin 都是半开的 [a, b) 但最后一个 bin 是关闭的 [a, b]。对于这种情况，每个 bin 的宽度是相等的。

如果分配给 bin 的序列的每个元素之间的差异不相等，则每个 bin 的宽度不同，因此 bin 宽度取决于序列。

示例 1：相等的 bin 宽度

蟒蛇3

import matplotlib.pyplot as plt
  
marks = [1, 2, 3, 2, 1, 2, 3, 2, 
         1, 4, 5, 4, 3, 2, 5, 4, 
         5, 4, 5, 3, 2, 1, 5]
  
plt.hist(marks, bins=[1, 2, 3, 4, 5], edgecolor="black")
plt.show()

输出 ：

示例 2：不等的 bin 宽度

蟒蛇3

import matplotlib.pyplot as plt
  
data = [189, 185, 195, 149, 189, 147,
        154, 174, 169, 195, 159, 192,
        155, 191, 153, 157, 140, 144, 
        172, 157, 181, 182, 166, 167]
  
plt.hist(data, bins=[140, 150, 160, 175, 185, 200],
         edgecolor="yellow", color="grey")
  
plt.show()

输出：

方法三：

为了在 bins 参数中传递一个序列，我们也可以使用 range函数来均匀分布的 bin。在 range() 中，起点是数据的最小值，终点是数据的最大值 + 提到的 bin 宽度，如 range() 中，不包括端点，步长是 bin 宽度。

由于 range() 中的步长是固定的，因此我们在直方图中获得了相同大小的 bin。

例子 ：

蟒蛇3

import matplotlib.pyplot as plt
  
data = [87, 53, 66, 61, 67, 68, 62, 110,
        104, 61, 111, 123, 117, 119, 116,
        104, 92, 111, 90, 103, 81, 80, 101,
        51, 79, 107, 110, 129, 145, 128, 
        132, 135, 131, 126, 139, 110]
  
binwidth = 8
plt.hist(data, bins=range(min(data), max(data) + binwidth, binwidth),
         edgecolor="yellow", color="brown")
  
plt.show()

输出 ：