Python：DateTime-Objects 可以在 matplotlib 中绘制，但只是有时？

Question

所以，我制作了一个如下所示的 DataFrame：

DF 按日期时间对象按时间顺序排列。这些日期时间是通过将包含时间戳的列“attributes.timestamp”转换为字符串生成的：

df["DateTime"] = df["attributes.timestamp"].apply(lambda x: datetime.strptime(x, '%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ'))

相应的 y 值是一个计数器，用于对相应分钟内的对象进行计数。 当我尝试在 matplotlib 中绘制这个 DF 时，它确实有效。它将日期时间对象作为 x 值并绘制该分钟的计数，如下所示：

当然，必须在 x 轴上显示完整的 DateTime 对象看起来很愚蠢。它按此顺序显示月、日和小时（在示例中是 3 月 2 日下午 2 点到 20 点）。我希望它只显示小时（或至少只显示时间，而不是随之而来的整个日期）。所以我尝试向 DF 添加一个新列（称为“时间”）。该列将使用以下代码从 DateTime 列中提取时间：

df["Time"] = df["DateTime"].time()

但是，这不起作用，因为它给了我属性错误“'Series' object has no attribute 'time'”。相反，我尝试了其他方法。当我生成 DateTime 对象并向其中添加“.time()”时，我只是重复了之前使用的整个代码。

df["Time"] = df["attributes.timestamp"].apply(lambda x: datetime.strptime(x, '%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ').time())

我不知道为什么，但现在它工作得很好。我能够从我的 Datetime 对象中添加时间：

我的下一个想法是使用 x 轴上的“时间”列而不是整个日期时间进行绘图。来自计数器的 y 值保持不变。但由于某种原因，这不起作用。当我尝试这样绘制它时，它给了我以下错误： TypeError: float() argument must be a string or a number, not 'datetime.time' 奇怪的是，在使用整个 DateTime 对象进行绘图时没有问题。我不知道，为什么提取的时间会成为问题，因为它也是按时间顺序排列的值。

我的问题是：为什么我的方法不起作用？并且：有什么办法可以解决这个问题吗？

Answer 1

Matplotlib 支持绘制 pandas DatetimeIndex 以及 numpy datetime64 对象，但不支持 datetime.time 的序列。此外，df["Time"] = df["DateTime"].time() 不起作用，因为您将 .time() 方法应用于 Series 本身，而不是应用于其中的 Series 元素，这些元素是确实定义了 .time() 方法的 pandas.Timestamp 对象。

要回答您的主要问题，您只希望 x 轴不显示冗余信息，是吗？不要只为 itme 创建一个新列，正确的方法是使用 matplotlib.dates.DateFormatter 格式化 matplotlib x 轴。

这是一个最小的例子：

import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

# Example DatetimeIndex and data
x = pd.date_range(start='2020-05-10', end='2020-05-11', freq='1h')
y = list(range(len(x)))

fig, ax = plt.subplots()
plt.plot(x, y)

# The following specifies the format for dates
import matplotlib.dates as mdates
date_fmt = mdates.DateFormatter('%I: %M%p')
ax.xaxis.set_major_formatter(date_fmt)

# autofmt_xdate helps with auto-rotating dates so they do not overlap
fig.autofmt_xdate()
plt.show()

至于如何知道将什么字符串传递给DateFormatter，请参考https://docs.python.org/3/library/datetime.html#strftime-strptime-behavior了解strftime的格式。

Matplotlib 有一个专门用于修复常见日期烦恼的页面，您可能会发现它很有用：https://matplotlib.org/3.1.1/gallery/recipes/common_date_problems.html