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          用 Python 繪制動態(tài)可視化圖表,太酷了!

          共 12319字,需瀏覽 25分鐘

           ·

          2022-06-25 09:40

          ↑ 關(guān)注 + 星標(biāo) ,每天學(xué)Python新技能

          后臺回復(fù)【大禮包】送你Python自學(xué)大禮包

          來源丨網(wǎng)絡(luò)
          對數(shù)據(jù)科學(xué)家來說,講故事是一個至關(guān)重要的技能。為了表達(dá)我們的思想并且說服別人,我們需要有效的溝通。而漂漂亮亮的可視化是完成這一任務(wù)的絕佳工具。
          本文將介紹5種非傳統(tǒng)的可視化技術(shù),可讓你的數(shù)據(jù)故事更漂亮和更有效。這里將使用PythonPlotly圖形庫,讓你可以毫不費力地生成動畫圖表和交互式圖表。

          安裝模塊

          如果你還沒安裝 Plotly,只需在你的終端運行以下命令即可完成安裝:
          pip install plotly

          可視化動態(tài)圖

          在研究這個或那個指標(biāo)的演變時,我們常涉及到時間數(shù)據(jù)。Plotly動畫工具僅需一行代碼就能讓人觀看數(shù)據(jù)隨時間的變化情況,如下圖所示:

          代碼如下
          import plotly.express as px
          from vega_datasets import data
          df = data.disasters()
          df = df[df.Year > 1990]
          fig = px.bar(df,
                       y="Entity",
                       x="Deaths",
                       animation_frame="Year",
                       orientation='h',
                       range_x=[0, df.Deaths.max()],
                       color="Entity")
          # improve aesthetics (size, grids etc.)
          fig.update_layout(width=1000,
                            height=800,
                            xaxis_showgrid=False,
                            yaxis_showgrid=False,
                            paper_bgcolor='rgba(0,0,0,0)',
                            plot_bgcolor='rgba(0,0,0,0)',
                            title_text='Evolution of Natural Disasters',
                            showlegend=False)
          fig.update_xaxes(title_text='Number of Deaths')
          fig.update_yaxes(title_text='')
          fig.show()
          只要你有一個時間變量來過濾,那么幾乎任何圖表都可以做成動畫。下面是一個制作散點圖動畫的例子:

          import plotly.express as px
          df = px.data.gapminder()
          fig = px.scatter(
              df,
              x="gdpPercap",
              y="lifeExp",
              animation_frame="year",
              size="pop",
              color="continent",
              hover_name="country",
              log_x=True,
              size_max=55,
              range_x=[100, 100000],
              range_y=[25, 90],

              #   color_continuous_scale=px.colors.sequential.Emrld
          )
          fig.update_layout(width=1000,
                            height=800,
                            xaxis_showgrid=False,
                            yaxis_showgrid=False,
                            paper_bgcolor='rgba(0,0,0,0)',
                            plot_bgcolor='rgba(0,0,0,0)')

          太陽圖

          太陽圖(sunburst chart)是一種可視化group by語句的好方法。如果你想通過一個或多個類別變量來分解一個給定的量,那就用太陽圖吧。
          假設(shè)我們想根據(jù)性別和每天的時間分解平均小費數(shù)據(jù),那么相較于表格,這種雙重group by語句可以通過可視化來更有效地展示。

          這個圖表是交互式的,讓你可以自己點擊并探索各個類別。你只需要定義你的所有類別,并聲明它們之間的層次結(jié)構(gòu)(見以下代碼中的parents參數(shù))并分配對應(yīng)的值即可,這在我們案例中即為group by語句的輸出。
          import plotly.graph_objects as go
          import plotly.express as px
          import numpy as np
          import pandas as pd
          df = px.data.tips()
          fig = go.Figure(go.Sunburst(
              labels=["Female""Male""Dinner""Lunch"'Dinner ''Lunch '],
              parents=["""""Female""Female"'Male''Male'],
              values=np.append(
                  df.groupby('sex').tip.mean().values,
                  df.groupby(['sex''time']).tip.mean().values),
              marker=dict(colors=px.colors.sequential.Emrld)),
                          layout=go.Layout(paper_bgcolor='rgba(0,0,0,0)',
                                           plot_bgcolor='rgba(0,0,0,0)'))

          fig.update_layout(margin=dict(t=0, l=0, r=0, b=0),
                            title_text='Tipping Habbits Per Gender, Time and Day')
          fig.show()
          現(xiàn)在我們向這個層次結(jié)構(gòu)再添加一層:

          為此,我們再添加另一個涉及三個類別變量的group by語句的值
          import plotly.graph_objects as go
          import plotly.express as px
          import pandas as pd
          import numpy as np
          df = px.data.tips()
          fig = go.Figure(go.Sunburst(labels=[
              "Female""Male""Dinner""Lunch"'Dinner ''Lunch ''Fri''Sat',
              'Sun''Thu''Fri ''Thu ''Fri  ''Sat  ''Sun  ''Fri   ''Thu   '
          ],
                                      parents=[
                                          """""Female""Female"'Male''Male',
                                          'Dinner''Dinner''Dinner''Dinner',
                                          'Lunch''Lunch''Dinner ''Dinner ',
                                          'Dinner ''Lunch ''Lunch '
                                      ],
                                      values=np.append(
                                          np.append(
                                              df.groupby('sex').tip.mean().values,
                                              df.groupby(['sex',
                                                          'time']).tip.mean().values,
                                          ),
                                          df.groupby(['sex''time',
                                                      'day']).tip.mean().values),
                                      marker=dict(colors=px.colors.sequential.Emrld)),
                          layout=go.Layout(paper_bgcolor='rgba(0,0,0,0)',
                                           plot_bgcolor='rgba(0,0,0,0)'))
          fig.update_layout(margin=dict(t=0, l=0, r=0, b=0),
                            title_text='Tipping Habbits Per Gender, Time and Day')

          fig.show()

          指針圖

          指針圖僅僅是為了好看。在報告 KPI 等成功指標(biāo)并展示其與你的目標(biāo)的距離時,可以使用這種圖表。

          import plotly.graph_objects as go
          fig = go.Figure(go.Indicator(
              domain = {'x': [0, 1], 'y': [0, 1]},
              value = 4.3,
              mode = "gauge+number+delta",
              title = {'text'"Success Metric"},
              delta = {'reference': 3.9},
              gauge = {'bar': {'color'"lightgreen"},
                  'axis': {'range': [None, 5]},
                       'steps' : [
                           {'range': [0, 2.5], 'color'"lightgray"},
                           {'range': [2.5, 4], 'color'"gray"}],
                    }))
          fig.show()

          桑基圖

          另一種探索類別變量之間關(guān)系的方法是以下這種平行坐標(biāo)圖。你可以隨時拖放、高亮和瀏覽值,非常適合演示時使用。

          代碼如下
          import plotly.express as px
          from vega_datasets import data
          import pandas as pd
          df = data.movies()
          df = df.dropna()
          df['Genre_id'] = df.Major_Genre.factorize()[0]
          fig = px.parallel_categories(
              df,
              dimensions=['MPAA_Rating''Creative_Type''Major_Genre'],
              color="Genre_id",
              color_continuous_scale=px.colors.sequential.Emrld,
          )
          fig.show()

          平行坐標(biāo)圖

          平行坐標(biāo)圖是上面的圖表的衍生版本。這里,每一根弦都代表單個觀察。這是一種可用于識別離群值(遠(yuǎn)離其它數(shù)據(jù)的單條線)、聚類、趨勢和冗余變量(比如如果兩個變量在每個觀察上的值都相近,那么它們將位于同一水平線上,表示存在冗余)的好用工具。

          代碼如下
          import plotly.express as pxfrom vega_datasets import dataimport pandas as pddf = data.movies()df = df.dropna()df['Genre_id'] = df.Major_Genre.factorize()[0]fig = px.parallel_coordinates(    df,    dimensions=[        'IMDB_Rating', 'IMDB_Votes', 'Production_Budget', 'Running_Time_min',        'US_Gross', 'Worldwide_Gross', 'US_DVD_Sales'    ],    color='IMDB_Rating',    color_continuous_scale=px.colors.sequential.Emrld)fig.show()



          1. PyCharm是真的強(qiáng)!!!

          2. 神器 jupyter,終于來了!



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