Ⅰ python 数据可视化:Altair 使用全解析
ggplot2 是 R 的作图工具包,可以使用非常简单的语句实现非常复杂漂亮的效果。然而不幸的是,ggplot2 并不支持 Python。
在 Python 中,我们常使用 matplotlib 用于可视化图形,matplotlib是一个很强大的可视化库,但是它有着很严重的局限性。matplotlib 的使用非常灵活,这可以说的上是它的一个优点,但是当我们想为图形加一个小小的功能的时候,它的繁琐操作会让我们举步维艰。除此之外,matplotlib 的两种界面(面向对象界面、基于状态的界面)令人相当困惑,对于新手很不友好。即使对于多年使用 matplotlib 的人而言,他们也无法完全掌握这些操作。最后不得不说的是,用 matplotlib 制作交互式图表是一件相当困难的事情。
Altair 是 Vega-Lite 的包装器。Vega-Lite 是 JavaScript 的高级可视化库,它最最重要的特点是,它的API是基于图形语法的。
https://github.com/altair-viz/altair
什么是图形语法呢? 图形语法听起来有点像一个抽象的功能,值得注意的是,它是 Altair 和其他 Python 可视化库之间最主要的区别。Altair 符合我们人类可视化数据的方式和习惯,Altair 只需要三个主要的参数:
基于以上三个参数,Altair 将会选择合理的默认值来显示我们的数据。
Altair 最让人着迷的地方是,它能够合理的选择颜色。如果我们在 Encoding 中指定 变量类型为量化变量 ,那么 Altair 将会使用连续的色标来着色(默认为 浅蓝色-蓝色-深蓝色)。如果 变量类型指定为类别变量 ,那么 Altair 会为每个类别赋予不同的颜色。(例如 红色,黄色,蓝色)
让我们来看一个具体的例子,如下所示,我们组织了6个国家和它们所对应的人口数据,除此之外,还有相应的收入数据:
首先我们绘制每个国家的人口数据:
Ⅱ python绘制直方图怎么设置x轴和y轴的标签
1、设置x轴的标签
matplotlib中可以直接使用pyplot模块的xlabel()函数设置x轴的标签,xlabel()函数的语法格式如下所示:
xlabel(xlabel,fontdict=None,labelpad=None,**kwargs)
该函数各参数含义如下。
·xlabel:表示x轴标签的文本。
·fontdict:表示控制标签文本样式的字典。
·labelpad:表示标签与坐标轴边框(包括刻度和刻度标签)的距离。
此外,Axes对象使用set_xlabel()方法也可以设置x轴的标签。
2、设置y轴的标签
matplotlib中可以直接使用pyplot模块的ylabel()函数设置y轴的标签,ylabel()函数的语法格式如下所示:
ylabel(ylabel,fontdict=None,labelpad=None,**kwargs)
该函数的ylabel参数表示y轴标签的文本,其余参数与xlabel()函数的参数的含义相同。此处不再赘述。此外,Axes对象使用set_ylabel()方法也可以设置y轴的标签。
假设现在有一个包含正弦曲线和余弦曲线的图表,该图表中设置x轴和y轴的标签,具体代码如下。
.pyplotasplt plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']plt.rcParams['axes.unicode_minus']=Falsex=np.linspace(-np.pi,np.pi,256,endpoint=True)y1,y2=np.sin(x),np.cos(x)plt.plot(x,y1,x,y2)# 设置x轴和y轴的标签plt.xlabel("x轴")plt.ylabel("y轴")plt.show()
运行程序,效果如图3-3所示。
图3-3 正弦和余弦曲线图——设置坐标轴标签
Ⅲ 如何让python可视化
简介
在 Python 中,将数据可视化有多种选择,正是因为这种多样性,何时选用何种方案才变得极具挑战性。本文包含了一些较为流行的工具以及如何使用它们来创建简单的条形图,我将使用下面几种工具来完成绘图示例:
Pandas
Seaborn
ggplot
Bokeh
pygal
Plotly
在示例中,我将使用 pandas 处理数据并将数据可视化。大多数案例中,使用上述工具时无需结合 pandas,但我认为 pandas 与可视化工具结合是非常普遍的现象,所以以这种方式开启本文是很棒的。
什么是 Matplotlib?
Matplotlib是众多 Python 可视化包的鼻祖。其功能非常强大,同时也非常复杂。你可以使用 Matplotlib 去做任何你想做的事情,但是想要搞明白却并非易事。我不打算展示原生的 Matplotlib 例子,因为很多工具(特别是 Pandas 和 Seaborn)是基于 Matplotlib 的轻量级封装,如果你想了解更多关于 Matplotlib 的东西,在我的这篇文章—《simple graphing》中有几个例子可供参考。
Matplotlib 令我最不满的地方是它花费太多工作来获得目视合理的图表,但是在本文的某些示例中,我发现无需太多代码就可以轻松获得漂亮的可视化图表。关于 Matplotlib 冗长特点的示例,可以参考这篇文章《ggplot》中的平面图示例。
方法论
简要说一下本文的方法论。我坚信只要读者开始阅读本文,他们将会指出使用这些工具的更好方法。我的目标并非在每个例子中创造出完全相同的图表,而是花费大致相同的时间探索方法,从而在每个例子中以大体相同的方法将数据可视化。
在这个过程中,我所面临的最大挑战是格式化 x 轴和 y 轴以及基于某些大的标签让数据看起来合理,弄明白每种工具是如何格式化数据的也花费了我不少精力,我搞懂这些之后,剩余的部分就相对简单了。
另外还需要注意的一点是,条形图可能是制作起来相对更简单的图表,使用这些工具可以制作出多种类型的图表,但是我的示例更加侧重的是简易的格式化,而不是创新式的可视化。另外,由于标签众多,导致一些图表占据了很多空间,所以我就擅自移除了它们,以保证文章长度可控。最后,我又调整了图片尺寸,所以图片的任何模糊现象都是缩放导致的问题,并不代表真实图像的质量。
最后一点,我以一种尝试使用 Excel 另外一款替代品的心态来实现示例。我认为我的示例在报告、展示、邮件或者静态网页中都更具说服力。如果你正在评估用于实时可视化数据的工具,亦或是通过其他途径去分享,那么其中的部分工具会提供很多我还未涉猎到的功能。
数据集
之前的文章描述了我们要处理的数据,我从每一类中抽取了更深一层的样例,并选用了更详细的元素。这份数据集包含了125行,但是为了保持简洁,我只选用了前10行,完整的数据集可以在这里找到。
Ⅳ python数据可视化--可视化概述
数据可视化是python最常见的应用领域之一,数据可视化是借助图形化的手段将一组数据以图形的形式表达出来,并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的数据处理过程。
在学术界有一句话广为流传,A picture worths thousand words,就是一图值千言。在课堂上,我经常举的例子就是大家在刷朋友圈的时候如果看到有人转发一篇题目很吸引人的文章时,我们都会点击进去,可能前几段话会很认真地看,文章很长的时候后面就会一目十行,失去阅读的兴趣。
所以将数据、表格和文字等内容用图表的形式表达出来,既能提高读者阅读的兴趣,还能直观表达想要表达的内容。
python可视化库有很多,下面列举几个最常用的介绍一下。
matplotlib
它是python众多数据可视化库的鼻祖,也是最基础的底层数据可视化第三方库,语言风格简单、易懂,特别适合初学者入门学习。
seaborn
Seaborn是在matplotlib的基础上进行了更高级的API封装,从而使得作图更加容易,在大多数情况下使用seaborn能做出很具有吸引力的图,而使用matplotlib就能制作具有更多特色的图。应该把Seaborn视为matplotlib的补充,而不是替代物。
pyecharts
pyecharts是一款将python与echarts结合的强大的数据可视化工具,生成的图表精巧,交互性良好,可轻松集成至 Flask,Sanic,Django 等主流 Web 框架,得到众多开发者的认可。
bokeh
bokeh是一个面向web浏览器的交互式可视化库,它提供了多功能图形的优雅、简洁的构造,并在大型数据集或流式数据集上提供高性能的交互性。
python这些可视化库可以便捷、高效地生成丰富多彩的图表,下面列举一些常见的图表。
柱形图
条形图
坡度图
南丁格尔玫瑰图
雷达图
词云图
散点图
等高线图
瀑布图
相关系数图
散点曲线图
直方图
箱形图
核密度估计图
折线图
面积图
日历图
饼图
圆环图
马赛克图
华夫饼图
还有地理空间型等其它图表,就不一一列举了,下节开始我们先学习matplotlib这个最常用的可视化库。
Ⅳ python可视化神器——pyecharts库
无意中从今日头条中看到的一篇文章,可以生成简单的图表。据说一些大数据开发们也是经常用类似的图表库,毕竟有现成的,改造下就行,谁会去自己造轮子呢。
pyecharts是什么?
pyecharts 是一个用于生成 Echarts 图表的类库。Echarts 是网络开源的一个数据可视化 JS 库。用 Echarts 生成的图可视化效果非常棒, pyecharts 是为了与 Python 进行对接,方便在 Python 中直接使用数据生成图 。使用pyecharts可以生成独立的网页,也可以在flask、django中集成使用。
安装很简单:pip install pyecharts
如需使用 Jupyter Notebook 来展示图表,只需要调用自身实例即可,同时兼容 Python2 和 Python3 的 Jupyter Notebook 环境。所有图表均可正常显示,与浏览器一致的交互体验,简直不要太强大。
参考自pyecharts官方文档: http://pyecharts.org
首先开始来绘制你的第一个图表
使用 Jupyter Notebook 来展示图表,只需要调用自身实例即可
add() 主要方法,用于添加图表的数据和设置各种配置项
render() 默认将会在根目录下生成一个 render.html 的文件,文件用浏览器打开。
使用主题
自 0.5.2+ 起,pyecharts 支持更换主体色系
使用 pyecharts-snapshot 插件
如果想直接将图片保存为 png, pdf, gif 格式的文件,可以使用 pyecharts-snapshot。使用该插件请确保你的系统上已经安装了 Nodejs 环境。
安装 phantomjs $ npm install -g phantomjs-prebuilt
安装 pyecharts-snapshot $ pip install pyecharts-snapshot
调用 render 方法 bar.render(path='snapshot.png') 文件结尾可以为 svg/jpeg/png/pdf/gif。请注意,svg 文件需要你在初始化 bar 的时候设置 renderer='svg'。
图形绘制过程
基本上所有的图表类型都是这样绘制的:
chart_name = Type() 初始化具体类型图表。
add() 添加数据及配置项。
render() 生成本地文件(html/svg/jpeg/png/pdf/gif)。
add() 数据一般为两个列表(长度一致)。如果你的数据是字典或者是带元组的字典。可利用 cast() 方法转换。
多次显示图表
从 v0.4.0+ 开始,pyecharts 重构了渲染的内部逻辑,改善效率。推荐使用以下方式显示多个图表。如果使是 Numpy 或者 Pandas,可以参考这个示例
当然你也可以采用更加酷炫的方式,使用 Jupyter Notebook 来展示图表,matplotlib 有的,pyecharts 也会有的
Note: 从 v0.1.9.2 版本开始,废弃 render_notebook() 方法,现已采用更加 pythonic 的做法。直接调用本身实例就可以了。
比如这样
还有这样
如果使用的是自定义类,直接调用自定义类示例即可
图表配置
图形初始化
通用配置项
xyAxis:平面直角坐标系中的 x、y 轴。(Line、Bar、Scatter、EffectScatter、Kline)
dataZoom:dataZoom 组件 用于区域缩放,从而能自由关注细节的数据信息,或者概览数据整体,或者去除离群点的影响。(Line、Bar、Scatter、EffectScatter、Kline、Boxplot)
legend:图例组件。图例组件展现了不同系列的标记(symbol),颜色和名字。可以通过点击图例控制哪些系列不显示。
label:图形上的文本标签,可用于说明图形的一些数据信息,比如值,名称等。
lineStyle:带线图形的线的风格选项(Line、Polar、Radar、Graph、Parallel)
grid3D:3D笛卡尔坐标系组配置项,适用于 3D 图形。(Bar3D, Line3D, Scatter3D)
axis3D:3D 笛卡尔坐标系 X,Y,Z 轴配置项,适用于 3D 图形。(Bar3D, Line3D, Scatter3D)
visualMap:是视觉映射组件,用于进行‘视觉编码’,也就是将数据映射到视觉元素(视觉通道)
markLine&markPoint:图形标记组件,用于标记指定的特殊数据,有标记线和标记点两种。(Bar、Line、Kline)
tooltip:提示框组件,用于移动或点击鼠标时弹出数据内容
toolbox:右侧实用工具箱
图表详细
Bar(柱状图/条形图)
Bar3D(3D 柱状图)
Boxplot(箱形图)
EffectScatter(带有涟漪特效动画的散点图)
Funnel(漏斗图)
Gauge(仪表盘)
Geo(地理坐标系)
GeoLines(地理坐标系线图)
Graph(关系图)
HeatMap(热力图)
Kline/Candlestick(K线图)
Line(折线/面积图)
Line3D(3D 折线图)
Liquid(水球图)
Map(地图)
Parallel(平行坐标系)
Pie(饼图)
Polar(极坐标系)
Radar(雷达图)
Sankey(桑基图)
Scatter(散点图)
Scatter3D(3D 散点图)
ThemeRiver(主题河流图)
TreeMap(矩形树图)
WordCloud(词云图)
用户自定义
Grid 类:并行显示多张图
Overlap 类:结合不同类型图表叠加画在同张图上
Page 类:同一网页按顺序展示多图
Timeline 类:提供时间线轮播多张图
统一风格
注:pyecharts v0.3.2以后,pyecharts 将不再自带地图 js 文件。如用户需要用到地图图表,可自行安装对应的地图文件包。
地图文件被分成了三个 Python 包,分别为:
全球国家地图:
echarts-countries-pypkg
中国省级地图:
echarts-china-provinces-pypkg
中国市级地图:
echarts-china-cities-pypkg
直接使用python的pip安装
但是这里大家一定要注意,安装完地图包以后一定要重启jupyter notebook,不然是无法显示地图的。
显示如下:
总得来说,这是一个非常强大的可视化库,既可以集成在flask、Django开发中,也可以在做数据分析的时候单独使用,实在是居家旅行的必备神器啊