各要素のカウント数を横軸積み上げ棒グラフで図示したい

Question

実現したいこと

現在，様々なサイトを参考に，１つの要素（教科）を積み上げ棒グラフで図示することはできているのですが（ただ凡例は表示されず），これを指定した要素全てで横軸積み上げ棒グラフにまとめたいです。

修正点

ご指摘をいただき，横軸積み上げ棒グラフにして，2つまでの要素を図示できました。英語を同様に追加するとエラーが出てしまうため，3つ以上で図示する方法をご教示いただきますと嬉しい限りです。

データの詳細

使用するデータは，下記のような授業アンケートで，各教科に対して「満足」「やや満足」「どちらとも言えない」「やや不満」「不満」という回答が格納されております。

生徒ID	性別	国語	数学	英語	社会	理科
1	男性	満足	やや満足	満足	どちらとも言えない	やや不満
2	男性	不満	満足	満足	不満	満足
3	女性	やや満足	満足	満足	不満	やや不満
…	…	…	…	…	…	…
100	女性	満足	どちらとも言えない	やや不満	満足	やや満足

該当のソースコード

import matplotlib.pyplot as plt
import japanize_matplotlib

# カテゴリの順番を定義
category_order = ["満足","やや満足","どちらとも言えない","やや不満","不満"]

# カテゴリの順番に基づいてデータをソート
tmp = df[["国語", "数学", "英語", "社会", "理科"]].apply(lambda x: x.value_counts(normalize=True)).reindex(category_order).reset_index()

width = 0.4  # 棒の幅
y = [1, 2]  # y軸の位置

left1 = 0
left2 = 0
colors = ["skyblue", "steelblue", "deepskyblue", "royalblue", "lightsteelblue"]  # 各カテゴリに対する色のリスト

for i in range(tmp.shape[0]):
    plt.barh(y[0], tmp["国語"][i], left=left1, height=width, label="国語", color=colors[i % len(colors)])
    plt.barh(y[1], tmp["数学"][i], left=left2, height=width, label="数学", color=colors[i % len(colors)])
    left1 += tmp["国語"][i]
    left2 += tmp["数学"][i]

plt.plot([0, 0], [0, 3], color='#00000000')
plt.yticks(y, ["国語", "数学"])

# 凡例を表示
#plt.legend()

plt.show()

試したこと

left1 = 0
left2 = 0
left3 = 0
colors = ["skyblue", "steelblue", "deepskyblue", "royalblue", "lightsteelblue"]  # 各カテゴリに対する色のリスト

for i in range(tmp.shape[0]):
    plt.barh(y[0], tmp["国語"][i], left=left1, height=width, label="国語", color=colors[i % len(colors)])
    plt.barh(y[1], tmp["数学"][i], left=left2, height=width, label="数学", color=colors[i % len(colors)])
    plt.barh(y[2], tmp["英語"][i], left2=left3, height=width, label="英語", color=colors[i % len(colors)])
    left1 += tmp["国語"][i]
    left2 += tmp["数学"][i]
    left3 += tmp["英語"][i]

plt.plot([0, 0], [0, 3], color='#00000000')
plt.yticks(y, ["国語", "数学","英語"])

IndexError: list index out of range

補足

可能でしたら，下記画像のように（積み上げ棒グラフで）性別別に横軸積み上げ棒グラフを2つ並べられたらと嬉しいです…

Answer 1

一例を挙げておきます。

前提として、df は以下のように、生徒IDがindexになっているデータフレームになっていると仮定します。

df.head()

df.shape

(100, 6)

各定数を設定します。バーの色を男女で異なるように用意しておきます。

category_order = ["満足","やや満足","どちらとも言えない","やや不満","不満"]
colors = {
    "男性": ["skyblue", "steelblue", "deepskyblue", "royalblue", "lightsteelblue"],
    "女性": ["#FF6200", "#FD7F2C", "#FD9346", "#FDA766", "#FDB777"],
}
width = 0.4

グラフを横に2つ並べるのであれば、plt.subplots メソッドで 2つのAxesオブジェクトを作り、各々に男女別のグラフを描画します。

fig, axes_ary = plt.subplots(1,2)

for i, gender in enumerate(df["性別"].unique()):
    tmp = df.loc[df["性別"] == gender].drop("性別", axis=1).apply(lambda x: x.value_counts(normalize=True)).reindex(category_order)
    for j, subject in enumerate(tmp.columns):
        left = 0
        for k, category in enumerate(category_order):
            axes_ary[i].barh(j+1, tmp.loc[category, subject], left=left, height=width, label=subject, color=colors[gender][k])
            left += tmp.loc[category, subject]

    axes_ary[i].set_yticks(range(1, len(tmp.columns)+1), tmp.columns)
    axes_ary[i].set_title(gender)
    
plt.show()

Comments

[Muuuuki]

sealy様，ご丁寧にご教示いただきありがとうございます。
無事に所有しているデータでも実現できました！私一人では解決しない問題であったため非常に助かりました。