數(shù)據(jù)可視化的基礎(chǔ)語法

可視化主要是以圖像來展示數(shù)據(jù)間的關(guān)系，

常見的圖形種類有

• 折線圖,散點圖,條形圖，直方圖，餅圖。
• 此外在接下來課程中還會用到箱線圖，熱力圖，蜘蛛圖，表示二元變量分布和成對關(guān)系的視圖。

今天我們要來了解折線圖，散點圖，條形圖，直方圖，餅圖和其特點。認識Matplotlib的圖像結(jié)構(gòu)，并以Matplotlib繪制折線圖為例來掌握設(shè)置輔助顯示層；此外，用Matplotlob設(shè)置輔助顯示層，內(nèi)容還增添拓展部分，平時用到的不是很多，作為了解即可。

常見圖像

折線圖

• 以折線的上升或下降來表示統(tǒng)計數(shù)量的增減變化的統(tǒng)計圖特點：能夠顯示數(shù)據(jù)的變化趨勢，反映事物的變化情況。(變化)

散點圖(Scatter)

• 用兩組數(shù)據(jù)構(gòu)成多個坐標點，考察坐標點的分布,判斷兩變量之間是否存在某種關(guān)聯(lián)或總結(jié)坐標點的分布模式。特點：判斷變量之間是否存在數(shù)量關(guān)聯(lián)趨勢,展示離群點(分布規(guī)律)

條形圖

• 排列在工作表的列或行中的數(shù)據(jù)可以繪制到柱狀圖中。特點：繪制連離散的數(shù)據(jù),能夠一眼看出各個數(shù)據(jù)的大小,比較數(shù)據(jù)之間的差別。(統(tǒng)計/對比)

直方圖(Histogram)

• 由一系列高度不等的縱向條紋或線段表示數(shù)據(jù)分布的情況。一般用橫軸表示數(shù)據(jù)范圍，縱軸表示分布情況。特點：繪制連續(xù)性的數(shù)據(jù)展示一組或者多組數(shù)據(jù)的分布狀況(統(tǒng)計)

餅圖(pie)

• 用于表示不同分類的占比情況，通過弧度大小來對比各種分類。特點：分類數(shù)據(jù)的占比情況(占比)

Matplotlib畫圖基礎(chǔ)

Matplotlib，它是一個Python 2D繪圖庫，它可以在各種平臺上以各種硬拷貝格式和交互式環(huán)境生成出具有出版品質(zhì)的圖形。只需幾行代碼即可生成繪圖，直方圖，條形圖,散點圖等。

Matplotlib畫圖的簡單實現(xiàn)

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?# 導(dǎo)入模塊?import matplotlib.pyplot as plt?# 在jupyter中執(zhí)行的時候顯示圖片?#matplotlib inline?# 傳入x和y, 通過plot畫圖?plt.plot([3, 1, 7], [4, 5, 6])?# 在執(zhí)行程序的時候展示圖形?plt.show()

傳入x和y時，括號中的第一個列表是x軸上的值，第二個列表是y上的值。

運行結(jié)果：

如何應(yīng)用呢？

對Matplotlib圖像結(jié)構(gòu)的認識

在學習Matplotlib的過程中，大家一定會遇到這樣那樣的問題，

比如說，

• 背景圖怎么設(shè)置？
• 坐標軸怎么設(shè)置？
• 坐標軸上的刻度值怎么設(shè)置？因此對于Matplotlib的圖像結(jié)構(gòu)組成我們要有一定的了解。通常情況下，我們可以將一副Matplotlib圖像分成三層結(jié)構(gòu)：

第一層是底層的容器層主要包括Canvas(畫板)底層、Figure(畫布)用戶操作第一層設(shè)置畫布的大小和背景顏色、Axes(繪圖區(qū))獨立的坐標系；

第二層：輔助顯示層主要包括Axis(軸)、Spines(邊框線)、Tick(坐標軸刻度)、Grid(網(wǎng)格線)、Legend(圖例說明)、Title(標題)等，該層可通過set_axis_off()或set_frame_on(False)等方法設(shè)置不顯示。該層的設(shè)置可使圖像顯示更加直觀更加容易被用戶理解，但又并不會對圖像產(chǎn)生實質(zhì)的影響。

第三層：圖像層即通過plot、hist、contour、scatter等方法繪制的圖像。

Matplotlib繪制折線圖

折線圖的繪制

代碼解析：

x軸數(shù)值的產(chǎn)生使用range函數(shù)，開始數(shù)字是1，結(jié)束時7，不包含8。

折線的顏色和形狀設(shè)置

?from matplotlib import pyplot as plt?x = range(1,8) # x軸的位置?y = [17, 17, 18, 15, 11, 11, 13]?# 傳入x和y, 通過plot畫折線圖?plt.plot(x, y, color='red',alpha=0.5,linestyle='--',linewidth=3)?plt.show()??'''基礎(chǔ)屬性設(shè)置?color='red' : 折線的顏色?alpha=0.5 : 折線的透明度(0-1)?linestyle='--' : 折線的樣式?linewidth=3 : 折線的寬度?'''?'''線的樣式?- 實線(solid)?-- 短線(dashed)?-. 短點相間線(dashdot)?：虛點線(dotted)?'''

運行結(jié)果：

折點樣式

折點形狀選擇：

?標記maker 描述??‘o’ 圓圈 ?‘.’ 點?‘D’ 菱形 ?‘s’ 正方形?‘h’ 六邊形1 ?‘*’ 星號?‘H’ 六邊形2 ?‘d’ 小菱形?‘_’ 水平線?‘v’ 一角朝下的三角形?‘8’ 八邊形?‘’ 一角朝右的三角形?‘,’ 像素 ?‘^’ 一角朝上的三角形?‘+’ 加號 ?‘ ‘ 豎線?‘None’,’’,’ ‘ 無 ?‘x’ X

設(shè)置圖片的大小和保存

?from matplotlib import pyplot as plt?import random?x = range(2,20,2) # x軸的位置?y = [random.randint(15, 30) for i in x]?# 設(shè)置圖片的大小?'''?figsize:指定figure的寬和高，單位為英寸；?dpi參數(shù)指定繪圖對象的分辨率，即每英寸多少個像素，缺省值為80 1英寸等于2.5cm,A4紙是 21*30cm的紙張?'''?# 設(shè)置畫布對象?plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)?plt.plot(x,y) # 傳入x和y, 通過plot畫圖?# 保存(注意：要放在show的上面，plt.show()會釋放figure資源，如果在顯示圖像之后保存圖片將只能保存空圖片。)?plt.savefig('./t1.png')?#./表示放在當前python文件的目錄?plt.show()?# 圖片的格式也可以保存為svg這種矢量圖格式，這種矢量圖放在網(wǎng)頁中放大后不會有鋸齒?# plt.savefig('./t1.svg')

x軸的數(shù)值，使用range(),step為2,不包括20；

y軸的數(shù)值是一個列表表達式，由隨機數(shù)產(chǎn)生，import random之后，randint產(chǎn)生隨機整數(shù)，范圍是15-30。“for i in x”是一個循環(huán)，作用是表明y軸數(shù)值產(chǎn)生隨機數(shù)的次數(shù)，次數(shù)由x軸上數(shù)值的個數(shù)決定。

運行結(jié)果：

繪制x軸和y軸的刻度

在設(shè)置Y軸標簽時，標簽數(shù)值的取值范圍range(min(y),max(y)+1)，這里min()和max()時是函數(shù)，分別取y中的最小和最大值，由于range函數(shù)不包集合右邊的值，故加1。plt.yticks(range(min(y),max(y)+1),y_ticks_label)中，y_ticks_label表示y軸刻度產(chǎn)生的次數(shù)。

設(shè)置顯示中文

matplotlib只顯示英文，無法顯示中文，需要修改matplotlib的默認字體。通過模塊font_manager使用中文字體可以解決。

以表示兩個小時內(nèi)心臟每分鐘跳動變化為例，x軸需要加上標題“時間”，y軸“次數(shù)”，圖像標題“每分鐘跳動次數(shù)”,如下圖所示：

一圖多線

拓展部分：一圖多個坐標系

?# 方法add_subplot：給figure新增子圖??# 這里引進的科學計算庫Numpy,把它看作一個[列表]即可，目的是要使用log方法畫log對數(shù)函數(shù)。?import numpy as np?from matplotlib import pyplot as plt?x = np.arange(1, 100) #與range()相同?#新建figure畫布對象，三個坐標軸(子圖)建立在同一個畫布上?fig=plt.figure(figsize=(20,10),dpi=80)??#利用畫布對象，在上面放置三個坐標系?#新建子圖1?ax1=fig.add_subplot(2,2,1)?ax1.plot(x, x)?#新建子圖2?ax2=fig.add_subplot(2,2,2)?ax2.plot(x, x ** 2) #x的二次方，如果是x**3是x的三次方?ax2.grid(color='r', linestyle='--', linewidth=1,alpha=0.3)?#新建子圖3?ax3=fig.add_subplot(2,2,3)?ax3.plot(x, np.log(x))?plt.show()

在這里解釋一下add_subplot(2,2,1)里的參數(shù)的含義。在一個畫布上放置三個圖，需要排列位置。

首先將一張圖，分成兩列，再分成兩行，總共劃分出四個格子，子圖1按照從左到右從上到下的順序放在第一個格子里。

運行結(jié)果：

拓展部分：設(shè)置坐標軸范圍

打卡格式

小作業(yè)

• 1、說出你理解的五種常用圖像的特點，你有沒有地方需要用得到呢？。
• 2、運用Matplotlib,自己編數(shù)據(jù)設(shè)計樣式，繪制一幅自己的折線圖。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的echars显示折点数据_数据可视化的基础语法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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