Como inserir os rótulos em um gráfico de barra no Matplotlib (pandas)?

Olá, Francisco, tudo bem?

Muito boa a sua pergunta!

Então, existem algumas formas de se fazer esse processo. Vamos colocar aqui duas formas, sendo a primeira usando a versão 3.4.2 ou superior do Matplotlib e a segunda levando em consideração que o aluno tenha uma versão anterior.

Para realizarmos esse teste, vamos utilizar um exemplo de notas de alguns alunos em uma dada matéria, como podemos ver abaixo:

import pandas as pd

dados = pd.DataFrame({'Alunos': ['João','Maria','José'],
                   '1ª Unidade': [8.0 , 10.0, 5.0 ],
                   '2ª Unidade': [7.0, 9.0 ,8.0],
                   '3ª Unidade': [7.0, 7.0, 7.5],
                   '4ª Unidade': [5.0, 9.0, 6.5]})
dados

Nesse exemplo, o nosso DataFrame teria a seguinte saída:

Pronto! Agora vamos a parte que interessa que é plotar o nosso gráfico e rotular os seus respectivos valores.

1ª forma - Usando o Matplotilib (versão 3.4.2 ou superior)

Para facilitar a compreensão e visualização da criação de rótulos, vamos desenhar um gráfico com apenas as notas da 1ª Unidade.

Inicialmente, vamos importar as bibliotecas necessárias para plotar nosso gráfico:

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Para verificarmos se no nosso ambiente de desenvolvimento (Jupyter Notebook, Google Colab ou Pycharm, por exemplo) temos a versão 3.4.2 ou acima do Matplotlib, executaremos a seguinte linha de código:

matplotlib.__version__

Caso seja uma versão anterior, podemos instalá-la em nosso ambiente através de !pip install matplotlib==3.4.2 ou usaremos a 2ª forma neste post.

Continuando, na versão em questão, é bem simples fazer inserção dos rótulos de um gráfico de barras. Basta apenas utilizarmos o método bar_label() da biblioteca matplotlib, passando como parâmetro o gráfico que produzimos, nesse exemplo seria o grafico_1_unidade.

O parâmetro fmt é responsável por escolher a formatação do nosso rótulo (aqui colocamos o nosso valor como um float com 1 casa decimal), size o tamanho do texto e label_type a posição ('edge' vai para o topo da barra e 'center' para o centro).

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 8))

x = np.arange(len(dados["Alunos"]))

# Plotando o gráfico da 1ª Unidade
grafico_1_unidade = ax.bar(x = x, height="1ª Unidade",  data=dados) 
ax.set_title('Nota dos Alunos da Turma', fontsize=16, pad=20)
ax.set_xlabel('Aluno', fontsize=14, labelpad=10)
ax.set_ylabel('Nota', fontsize=14, labelpad=10)
ax.set_xticks(x)
ax.set_xticklabels(dados["Alunos"])

# colocando o rótulo nas barras
ax.bar_label(grafico_1_unidade, fmt="%.01f", size=10, label_type="edge")

O nosso gráfico com bar_label() teria a seguinte saída:

Para aprender um pouco mais sobre o método bar_label() aqui estão alguns links indicados:

Continua no próximo post

2ª forma - Usando o Matplotilib (versões inferiores a 3.4.2)

Caso não tenha ou não queira instalar a versão 3.4.2 do matplotlib, vamos descrever como também seria possível inserir os rótulos nos gráficos de barra.

Para facilitar a compreensão dessa funcionalidade, vamos criar uma função chamada rotulo que recebe como argumento um gráfico (grafico).

O laço for nessa função é responsável por adicionar um rótulo em cada barra do nosso gráfico. Para tal, pegaremos as alturas e as larguras de cada barra para manipular a posição da escrita dos rótulos.

Nos comentários do código abaixo, explicamos algumas possibilidades de posicionamento do rótulo:

• xpos pega a posição x de cada barra e soma a sua largura dividida por 2, ou seja, posiciona o rótulo bem no meio da barra no sentido horizontal.
• ypos, no nosso exemplo, será reponsável pelo posicionamento no sentido vertical. Aqui deixamos 3 formas diferentes de posicionar o nosso rótulo e, no código abaixo, testamos para o nosso rótulo em cima de cada barra.

Por fim, o método text() é reponsável por pegar esses posicionamentos(x e y), o texto(s) que quer escrever e alguns parâmetros visuais.

O código descrito teria esse formato:

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 8))

x = np.arange(len(dados["Alunos"]))

# Plotando o gráfico da 1ª Unidade
grafico_1_unidade = ax.bar(x = x, height="1ª Unidade",  data=dados) 
ax.set_title('Nota dos Alunos da Turma', fontsize=16, pad=20)
ax.set_xlabel('Aluno', fontsize=14, labelpad=10)
ax.set_ylabel('Nota', fontsize=14, labelpad=10)
ax.set_xticks(x)
ax.set_xticklabels(dados["Alunos"])

# Criando uma função para adicionar rótulos sobre as barras do gráfico
def rotulo(grafico):
    # Laço for para adicionar um texto em cima de cada barra com os valores das notas
    for barra in grafico:
      # Pegando a altura(valor) e largura de cada barra
        altura = barra.get_height()
        largura = barra.get_width()

        '''
          Posição x(xpos) e y(ypos) de cada barra. Aqui temos três casos de y pos:
          1º - colocando o rótulo acima da barra
          2º - colocando o rótulo no meio da barra
          3º - colocando o rótulo na base da barra
          Para selecionar o desejado, é só descomentar o ypos que quer fazer uso.
        '''
        xpos = barra.get_x() + largura/2
        ypos = 1.01 * altura
        # ypos = barra.get_y() + altura/2
        # ypos = barra.get_y()

        # Adicionando o rótulo nas barras (x= coordenada x, y = coordenada y, s = texto desejado)
        ax.text(x = xpos, y = ypos, s = altura, ha='center', va='bottom', fontsize=14)

# chamando a função de rotular os dados
rotulo(grafico_1_unidade)

O nosso gráfico com a função criada teria a seguinte saída:

Para aprender um pouco mais sobre como usar o método text() aqui estão alguns links indicados:

Quaisquer dúvidas em relação a utilização dos dois métodos ou das aulas é só chamar!

Abraços e bons estudos!

Incrível Afonso!

Sua resposta foi perfeita.

Obrigadão!!!