期刊复现 | Python实现扇形小提琴图

color_palettes = {    1: {'cmap': plt.cm.viridis_r, 'max_val_color': '#c00000', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#c00000', 'inner_dash_color': '#0000FF'},    2: {'cmap': plt.cm.Blues, 'max_val_color': '#00008B', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#00008B', 'inner_dash_color': '#1E90FF'},    3: {'cmap': plt.cm.YlOrRd, 'max_val_color': '#8B0000', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#FF4500', 'inner_dash_color': '#DAA520'},    4: {'cmap': plt.cm.Greys, 'max_val_color': 'black', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#363636', 'inner_dash_color': '#808080'},    5: {'cmap': plt.cm.Spectral_r, 'max_val_color': '#D73027', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#D73027', 'inner_dash_color': '#4575B4'},    6: {'cmap': plt.cm.cividis, 'max_val_color': '#2A788E', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#2A788E', 'inner_dash_color': '#FDE725'},    7: {'cmap': plt.cm.plasma, 'max_val_color': '#7A0403', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#7A0403', 'inner_dash_color': '#F0F921'},    8: {'cmap': plt.cm.inferno, 'max_val_color': '#570A0F', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#570A0F', 'inner_dash_color': '#FCFFA4'},    9: {'cmap': plt.cm.magma, 'max_val_color': '#420A68', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#420A68', 'inner_dash_color': '#F0F921'},    10: {'cmap': plt.cm.twilight_shifted, 'max_val_color': '#000060', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#000060', 'inner_dash_color': '#F0F0D0'},    11: {'cmap': plt.cm.Pastel1, 'max_val_color': '#A65628', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#A65628', 'inner_dash_color': '#377EB8'},    12: {'cmap': plt.cm.Paired, 'max_val_color': '#E31A1C', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#E31A1C', 'inner_dash_color': '#1F78B4'},    13: {'cmap': plt.cm.Accent, 'max_val_color': '#3B3B3B', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#3B3B3B', 'inner_dash_color': '#7FC97F'},    14: {'cmap': plt.cm.Set3, 'max_val_color': '#4C4C4C', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#4C4C4C', 'inner_dash_color': '#8DD3C7'},    15: {'cmap': plt.cm.ocean, 'max_val_color': '#0000A0', 'median_color': 'white', 'outer_dash_color': '#0000A0', 'inner_dash_color': '#90FFFF'},    16: {'cmap': plt.cm.terrain, 'max_val_color': '#333333', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#333333', 'inner_dash_color': '#A0A0A0'},    17: {'cmap': plt.cm.gist_stern, 'max_val_color': '#FF0000', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#FF0000', 'inner_dash_color': '#00FFFF'},    18: {'cmap': plt.cm.gist_earth, 'max_val_color': '#A67C52', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#A67C52', 'inner_dash_color': '#274488'},    19: {'cmap': plt.cm.coolwarm, 'max_val_color': '#B2182B', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#B2182B', 'inner_dash_color': '#2166AC'},    20: {'cmap': plt.cm.BrBG, 'max_val_color': '#8C510A', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#8C510A', 'inner_dash_color': '#01665E'}}

# ===================== 库导入 =====================import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npimport pandas as pdimport os# 绘图字体与格式设置plt.rcParams['font.family'] = ['Times New Roman']plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = Falseplt.rcParams['pdf.fonttype'] = 42plt.rcParams['ps.fonttype'] = 42# ===================== 配色方案=====================color_palettes = {    1: {'cmap': plt.cm.viridis_r, 'max_val_color': '#c00000', 'median_color': 'black', 'outer_dash_color': '#c00000', 'inner_dash_color': '#0000FF'},}# 选择配色方案selected_palette = 1selected_scheme = color_palettes[selected_palette]# ===================== 自动创建输出文件夹 =====================save_dir = "图表"os.makedirs(save_dir, exist_ok=True)# ===================== 数据读取函数 =====================def load_data_from_excel(filename):    df = pd.read_excel(filename)    categories = df.columns.tolist()    data_raw = [df[col].dropna().values for col in categories]    return data_raw, categories# ===================== 绘图函数 =====================def draw_radial_violin_plot(data_raw, categories, color_scheme):    medians = [np.median(d) for d in data_raw]    max_vals = [np.max(d) for d in data_raw]    n_categories = len(categories)    # 提取配色    cmap = color_scheme['cmap']    max_val_color = color_scheme['max_val_color']    median_color = color_scheme['median_color']    outer_dash_color = color_scheme['outer_dash_color']    inner_dash_color = color_scheme['inner_dash_color']    # 角度设置    angles = np.linspace(np.deg2rad(10), np.deg2rad(170), n_categories)    data_plot = [d + 0.012 for d in data_raw]    # 初始化极坐标图    fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 7), subplot_kw={'projection': 'polar'})    # 绘制小提琴图    violin_parts = ax.violinplot(        data_plot, positions=angles, widths=0.2,        quantiles=[[0.25, 0.5, 0.75]] * n_categories,        showextrema=False    )    # 自定义样式    colors = cmap(np.linspace(0.1, 0.9, n_categories))    for i, pc in enumerate(violin_parts['bodies']):        pc.set_facecolor(colors[i])        pc.set_edgecolor('black')        pc.set_alpha(1)    violin_parts['cquantiles'].set_edgecolor('black')    lines = violin_parts['cquantiles'].get_segments()    new_widths = [1.5 if i % 3 == 1 else 1 for i in range(len(lines))]    violin_parts['cquantiles'].set_linewidths(new_widths)    # 坐标轴设置    ax.set_ylim(-0.01, 0.08)    ax.set_rticks([])    ax.set_yticklabels([])    ax.grid(False)    ax.set_theta_zero_location('E')    ax.set_theta_direction(1)    ax.set_thetamin(0)    ax.set_thetamax(360)    ax.set_xticklabels([])    ax.spines['polar'].set_visible(False)    # 标注    for i in range(n_categories):        ang_rad = angles[i]        ang_deg = np.degrees(ang_rad)        rot_tan = ang_deg - 90        rot_rad = ang_deg - 180        ax.text(ang_rad, 0.075, categories[i], ha='center', va='center', fontsize=12, fontweight='bold', rotation=rot_tan)        ax.text(ang_rad, 0.065, f'{max_vals[i]:.3f}', ha='center', va='center', fontsize=9, color=max_val_color, rotation=rot_tan)        ax.text(ang_rad, 0.005, f'{medians[i]:.3f}', ha='center', va='center', fontsize=9, color=median_color, rotation=rot_rad)    # 弧线    arc_angs = np.linspace(np.deg2rad(10), np.deg2rad(170), 100)    ax.plot(arc_angs, [0.07]*100, 'k-', lw=1)    ax.plot(arc_angs, [0.06]*100, color=outer_dash_color, ls='--', lw=1.5)    ax.plot(arc_angs, [0.01]*100, color=inner_dash_color, ls='--', lw=1.5)    ax.plot(arc_angs, [0.009]*100, 'k-', lw=1)    plt.tight_layout()    save_path = os.path.join(save_dir, f"violin_{selected_palette}.png")    plt.savefig(save_path, dpi=300, bbox_inches='tight')    plt.close(fig)# ===================== 主程序 =====================if __name__ == "__main__":    # 读取根目录下的 data.xlsx    raw_data, CATEGORIES = load_data_from_excel("data.xlsx")    # 绘图    draw_radial_violin_plot(raw_data, CATEGORIES, selected_scheme)