如何使用 Python 创建历史时间线

Question

所以我在这里看到了一些有帮助的答案，但我的数据集比之前回答的要大。要了解我正在使用什么，here's a link to the full dataset。我附上了一张尝试过的解决方案的图片，可以在link 找到： 。

问题在于 1. 这很难阅读 2. 我不知道如何将其展平以使其看起来像传统的时间线。当我尝试处理更大的段时，这个问题变得更加明显，比如这个基本上是不可读的： 这是我用来生成这两个的代码（我只是修改了包含的代码以更改使用了整个数据集的哪个部分）。

event = Xia['EnglishName']
begin = Xia['Start']
end = Xia['Finish']
length = Xia['Length']

plt.figure(figsize=(12,6))
plt.barh(range(len(begin)), (end-begin), .3, left=begin)
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=15)
plt.tick_params(axis='both', which='minor', labelsize=20)
plt.title('Xia Dynasty', fontsize = '25')
plt.xlabel('Year', fontsize = '20')
plt.yticks(range(len(begin)), "")
plt.xlim(-2250, -1750)
plt.ylim(-1,18)
for i in range(18):
    plt.text(begin.iloc[i] + length.iloc[i]/2, i+.25, event.iloc[i], ha='center', fontsize = '12') 

此代码半有效，但如果条形更靠近或颜色不同并且都在相同的 y 值上，我会更喜欢。我感谢任何和所有的帮助。我已经尝试解决这个问题大约两周了，但我遇到了难题。

Answer 1

我不知道你是否已经解决了这个问题，但是，从我迄今为止从你的代码中看到的以及（也从 Evgeny 的代码中借用的）你的需求来看，你有不同级别的水平的唯一原因条，因为您已将 matplotlib (matplotlib.pyplot.barh(y, width, height=0.8, left=None, *, align='center', **kwargs) 的 barh 的标量 y 定义为一个范围。因此，每个连续堆叠的条都列在单独的级别上。

所以，我冒昧地下载了您的数据集并稍微修改了一下代码。

我从 google 数据集创建了一个数据框，并为每个 Dynasty（Dynasty_col 列）和 Age（Age_col 列）分配了 matplotlib CSS 颜色（这不是必需的，但是我发现这更易于管理可视化）：

然后为了复制您的夏朝表示，我只是创建了一个子集：

在此之后，我主要保留了您/Evgeny 的代码已经显示的内容，并进行了一些小的更改：

event = data_set_xia['EnglishName']
begin = data_set_xia['Start']
end = data_set_xia['Finish']
length =  data_set_xia['Length']

这里我添加了一个用垂直线命名的级别（您可以延长或缩短数组 [-2, 2, -1, 1] 以获得不同级别的标签）：

levels = np.tile([-2, 2, -1, 1],
                 int(np.ceil(len(begin)/4)))[:len(begin)]

import matplotlib.pyplot as plt
plt.style.use('ggplot')
plt.figure(figsize=(12,6))

在这里，我基本上将所有朝代添加到同一个 y 标量（列为 0）上，该行的其余部分已修改为对应于条形的颜色并给出边缘颜色。

plt.barh(0, (end-begin), color=data_set_xia.loc[:,"Dynasty_col"], height =0.3 ,left=begin, edgecolor = "black")
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=15)
plt.tick_params(axis='both', which='minor', labelsize=20)
plt.title('Xia Dynasty', fontsize = '25')
plt.xlabel('Year', fontsize = '20')
# plt.yticks(range(len(begin)), "")
ax = plt.gca()
ax.axes.yaxis.set_visible(False)
plt.xlim(-2250, -1700)
plt.ylim(-5,5)

我在标签的垂直线上玩了一下，标签与级别相关联以创建情节。

plt.vlines(begin+length/2, 0, levels, color="tab:red")
for i in range(18):
    plt.text(begin.iloc[i] + length.iloc[i]/2, 
             levels[i]*1.3, event.iloc[i], 
             ha='center', fontsize = '12')

plt.tight_layout()
plt.show()

这导致了夏朝的以下图表：

使用更大的子集，我也可以生成另一个图表： 和

现在显然，条目数越长，图表就越繁忙和混乱，它开始看起来有点难看，但仍然清晰可见。另外，代码不是“完美”的，我会稍微清理一下并更改一些命令选项，例如 barh 参数中的 color，但它现在可以工作。

对于另一种表示，我添加了不同朝代按时间交错表示的代码，因为一些朝代相互重叠：

event = data_set_adj['EnglishName']
begin = data_set_adj['Start']
end = data_set_adj['Finish']
length =  data_set_adj['Length']
dynasty = data_set_adj['Dynasty']
dynasty_col = data_set_adj['Dynasty_col']

dict_dynasty = dict(zip(dynasty.unique(), range(0,4*len(dynasty.unique()),4)))

levels = np.tile([-1.2,1.2, -0.8, 0.8, -0.4, 0.4],
                 int(np.ceil(len(begin)/6)))[:len(begin)]

import matplotlib.pyplot as plt
plt.style.use('ggplot')
plt.figure(figsize=(20,10))

for x in range(len(dynasty)):   
    plt.vlines(begin.iloc[x]+length.iloc[x]/2, dict_dynasty[dynasty.iloc[x]], dict_dynasty[dynasty.iloc[x]]+levels[x], color="tab:red")
    plt.barh(dict_dynasty[dynasty.iloc[x]], (end.iloc[x]-begin.iloc[x]), color=dynasty_col.iloc[x], height =0.3 ,left=begin.iloc[x], edgecolor = "black", alpha = 0.5)
    if x%2==0:
        plt.text(begin.iloc[x] + length.iloc[x]/2, 
                 dict_dynasty[dynasty.iloc[x]]+1.6*levels[x], event.iloc[x], 
                 ha='center', fontsize = '8')
    else:
        plt.text(begin.iloc[x] + length.iloc[x]/2, 
                 dict_dynasty[dynasty.iloc[x]]+1.25*levels[x], event.iloc[x], 
                 ha='center', fontsize = '8')
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=15)
plt.tick_params(axis='both', which='minor', labelsize=20)
plt.title('Chinese Dynasties', fontsize = '25')
plt.xlabel('Year', fontsize = '20')
ax = plt.gca()
ax.axes.yaxis.set_visible(False)
plt.xlim(900, 1915)
plt.ylim(-4,28)


plt.tight_layout()
plt.show()

这最后一部分是匆忙完成的，所以代码不是最整洁的，但我在这里唯一更改的是根据数据子集中的朝代更新 barh 的 y 标量我正在考虑。我已经修改了级别和字体大小以提高可读性，您可以使用数字和代码来获得适当的表示。

这导致以下表示：

此外，当我添加 Age_col 列时，您可以将整个事物分类为前帝国和帝国（红色或蓝色）。我暂时没有附上任何图表，但如果你在朝代周围添加一块具有不同“zorder”的该颜色的补丁，那就可以了。

对于可缩放和可平移的图形，我想使用 bokeh 或其他类似的库进行绘图会更好，这样，您可以保持它整洁并专注于有意义的部分？

Answer 2

我为一个小情景喜剧继任图做了类似的图表。代码有点幼稚（placed on github），但是在遇到您的问题时，我很惊讶这对于进行类似可视化的人来说仍然是一个问题。我希望可能有专门的历史图表库。

Answer 3

这里是复制原始图的代码，问题中预计会出现这样的情况，这样可以有更多时间来回答问题（而不是重新创建它）。

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

xia = pd.DataFrame([['Da Yu', -2207, -2197], 
                    ['Qi', -2197, -2188], 
                    ['Tai Kang', -2188, -2159]], 
                    columns=['EnglishName', 'Start', 'Finish']) 
event = xia['EnglishName']
begin = xia['Start']
end = xia['Finish']
length =  xia['Finish'] - xia['Start']


plt.figure(figsize=(12,6))
plt.barh(range(len(begin)), (end-begin), .3, left=begin)
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=15)
plt.tick_params(axis='both', which='minor', labelsize=20)
plt.title('Xia Dynasty', fontsize = '25')
plt.xlabel('Year', fontsize = '20')
plt.yticks(range(len(begin)), "")
plt.xlim(-2250, -1750)
plt.ylim(-1,18)
for i in range(3):
    plt.text(begin.iloc[i] + length.iloc[i]/2, 
             i+.25, event.iloc[i], 
             ha='center', fontsize = '12')

申诉（解决接下来要做什么）：

问题是 1.这很难阅读和 2. 我不知道如何把它弄平，使它看起来像一个传统的时间线。当我尝试使用更大的细分市场时，这个问题变得更加明显

如果条形更靠近或颜色不同并且都在相同的 y 值上，我会更喜欢。

这些设计很难用语言来具体说明。如果你放在一行上（例如使用这个plt.barh([1 for _ in begin], (end-begin)-0.5, .3, left=begin)），文本会重叠，甚至更难以阅读。

这是一个重现水平时间线的小代码：

plt.figure(figsize=(4,2))
plt.ylim(0.5, 1.5)
plt.yticks(range(len(begin)), "")
# 0.25 is a stub, it controls for white separator
plt.barh([1 for _ in begin], (end-begin)-0.25, .3, left=begin)

但是你希望把名字放在哪里？

如果你想要不同的颜色，需要一些关于颜色的规则。程序员会说你需要一个更好的任务规范。