可視化工具不知道怎么選?深度評(píng)測(cè)5大Python數(shù)據(jù)可視化工具
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相信很多讀者學(xué)習(xí)Python就是希望作出各種酷炫的可視化圖表,當(dāng)然你一定會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)Matplotlib、Pyecharts、Seaborn、Plotly、Bokeh這五大工具,本文就將通過(guò)真實(shí)繪圖來(lái)深度評(píng)測(cè)這五個(gè)Python數(shù)據(jù)可視化的庫(kù),看看到底這幾種工具各有什么優(yōu)缺點(diǎn),在制作圖表時(shí)該如何選擇。

指標(biāo)說(shuō)明
為了更清晰的了解這幾款用于可視化的Python在作圖時(shí)的異同,本文將使用同一組數(shù)據(jù)分別制作多系列條形圖來(lái)對(duì)比,主要將通過(guò)以下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)測(cè):

數(shù)據(jù)說(shuō)明
本文使用的數(shù)據(jù)為Pyecharts中的faker數(shù)據(jù)
from?pyecharts.faker?import?Faker
x?=?Faker.choose()
y1?=?Faker.values()
y2?=?Faker.values()
x為一列品牌名稱(chēng),y1/y2為一列相同長(zhǎng)度的無(wú)意義數(shù)據(jù),接下來(lái)讓我們使用不同的庫(kù)對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化!
Pyecharts
Echarts是一個(gè)由百度開(kāi)源的數(shù)據(jù)可視化,憑借著良好的交互性,精巧的圖表設(shè)計(jì),得到了眾多開(kāi)發(fā)者的認(rèn)可。而Python是一門(mén)富有表達(dá)力的語(yǔ)言,很適合用于數(shù)據(jù)處理。當(dāng)數(shù)據(jù)分析遇上數(shù)據(jù)可視化時(shí),pyecharts 誕生了,支持30+種圖表。在pyecharts中制作條形圖首先需要導(dǎo)入相關(guān)庫(kù)
from?pyecharts?import?options?as?opts
from?pyecharts.charts?import?Bar接著是繪圖并不做任何任何調(diào)整,首先創(chuàng)建一個(gè)Bar實(shí)例,接著添加x軸y軸數(shù)據(jù),注意僅接收l(shuí)ist格式數(shù)據(jù),最后添加標(biāo)題并設(shè)置在notebook中直接展示。總體來(lái)說(shuō)還是比較符合正常的作圖邏輯,整體代碼量并不多。
c?=?(
????Bar()
????.add_xaxis(x)
????.add_yaxis("商家A",?y1)
????.add_yaxis("商家B",?y2)
????.set_global_opts(title_opts=opts.TitleOpts(title="Pyecharts—柱狀圖",?subtitle=""))
).render_notebook()默認(rèn)生成的兩系列柱狀圖如下:

可以看到,該圖支持交互式展示與點(diǎn)擊,默認(rèn)生成的樣式也較為美觀,并且Pyecharts有詳細(xì)的中文文檔與demo,網(wǎng)上關(guān)于Pyecharts的討論也較多,如果是剛接觸的讀者也能比較快的上手。當(dāng)然如果對(duì)默認(rèn)樣式不滿(mǎn)意的話(huà),可以進(jìn)行一些調(diào)整,由于文檔十分完整,所以代碼修改起來(lái)并不困難,比如可以修改主題并設(shè)置一些標(biāo)記線(xiàn)、DataZoom,添加小組件等

總體來(lái)說(shuō),由于Pyecharts是基于Echarts制作的,因此生成圖表比較美觀,并且官方中文文檔對(duì)相關(guān)設(shè)置講解非常詳細(xì),有關(guān)Pyecharts的討論也非常多,所以如果在使用過(guò)程中有相關(guān)疑問(wèn)也很容易通過(guò)檢索找到答案,但遺憾的是不支持使用pandas中的series數(shù)據(jù),需要轉(zhuǎn)換為list才可以使用,不過(guò)整體還是讓我很滿(mǎn)意的一款可視化庫(kù)。主觀評(píng)分:85分

Matplotlib
Matplotlib應(yīng)該是最廣泛使用的Python可視化工具,支持的圖形種類(lèi)非常多,使用Matplotlib制作相同效果的圖需要先導(dǎo)入相關(guān)庫(kù),并且并不支持原生中文所以還要設(shè)置下中文顯示
import?matplotlib.pyplot?as?plt
import?numpy?as?np
plt.rcParams['font.sans-serif']?=?['SimHei']?
接著就是繪圖,但是相比較于pyecharts大多是往寫(xiě)好的代碼里面添加數(shù)據(jù)、配置不同,matplotlib大多數(shù)需要我們自己寫(xiě)代碼,所以代碼量可能稍多一點(diǎn)
width?=?0.35
x1?=?np.arange(len(x))?
fig,?ax?=?plt.subplots()
rects1?=?ax.bar(x1?-?width/2,?y1,?width,?label='商家A')
rects2?=?ax.bar(x1?+?width/2,?y2,?width,?label='商家B')
ax.set_title('Matplotlib—柱狀圖')
ax.set_xticks(x1)
ax.set_xticklabels(x)
ax.legend()
plt.show()最后生成的默認(rèn)圖像如下

默認(rèn)配色不是很好看但也沒(méi)有很難看,看起來(lái)更學(xué)術(shù)一點(diǎn),但是不支持交互式點(diǎn)擊查看等操作,雖然代碼量更多一點(diǎn),但是由于Matplotlib的火熱,網(wǎng)上關(guān)于matplotlib的資料比Pyecharts要多很多,所以寫(xiě)代碼于調(diào)整代碼的過(guò)程也并不復(fù)雜,整體主觀評(píng)分77分

Plotly

Plotly也是一款非常強(qiáng)大的Python可視化庫(kù),Plotly內(nèi)置完整的交互能力及編輯工具,支持在線(xiàn)和離線(xiàn)模式,提供穩(wěn)定的API以便與現(xiàn)有應(yīng)用集成,既可以在web瀏覽器中展示數(shù)據(jù)圖表,也可以存入本地拷貝。但是由于官方未提供中文文檔,網(wǎng)上關(guān)于Plotly的教程也僅限于官方的一些demo,對(duì)于一些詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置并沒(méi)有太多資料,首先還是先導(dǎo)入相關(guān)庫(kù)并設(shè)置notebook顯示
import?plotly
import?plotly.offline?as?py
import?plotly.graph_objs?as?go
plotly.offline.init_notebook_mode(connected=True)接下來(lái)是繪圖代碼,首先要對(duì)數(shù)據(jù)先進(jìn)行處理,剩下的基礎(chǔ)配置其實(shí)和Pyecharts比較類(lèi)似
trace0?=?go.Bar(
????x?=?x,
????y?=?y1,
????name?=?'商家A',
)
trace1?=?go.Bar(
????x?=?x,
????y?=?y2,
????name?=?'商家B',
)
data?=?[trace0,trace1]
layout?=?go.Layout(
????????title={
????????'text':?"Plotly-柱狀圖",
????????'y':0.9,
????????'x':0.5,
????????'xanchor':?'center',
????????'yanchor':?'top'})
fig?=?go.Figure(data=data,?layout=layout)
py.iplot(fig)
默認(rèn)樣式生成的圖如上,配色也不難看,并且可以看到是支持交互式操作的,同時(shí)是默認(rèn)添加toolbox小組件,可以更方便的查看,支持30多種圖形,總體來(lái)說(shuō)還是比較優(yōu)秀的一個(gè)可視化工具,但是如果真要熟練使用的話(huà)可能需要一點(diǎn)時(shí)間用于查找相關(guān)資料,因?yàn)榫W(wǎng)上關(guān)于Plotly的資料不多,大多是基本使用的簡(jiǎn)單教程,如果想查找一些細(xì)節(jié)的操作比如我為了查找讓標(biāo)題居中的方法,百度之后用Google在國(guó)外某論壇找到類(lèi)似問(wèn)題并找到設(shè)置,主觀評(píng)分:76分

Bokeh

Bokeh是一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)Web瀏覽器的呈現(xiàn)功能的交互式可視化Python庫(kù)。這是Bokeh與其它可視化庫(kù)最核心的區(qū)別,它可以做出像D3.js簡(jiǎn)潔漂亮的交互可視化效果,但是使用難度低于D3.js,首先還是導(dǎo)入相關(guān)庫(kù)
from?bokeh.transform?import?dodge
import?pandas?as?pd
from?bokeh.core.properties?import?value
import?numpy?as?np
import?matplotlib.pyplot?as?plt
%matplotlib?inline
from?bokeh.io?import?output_notebook
output_notebook()?#?導(dǎo)入notebook繪圖模塊
from?bokeh.plotting?import?figure,show
from?bokeh.models?import?ColumnDataSource#?導(dǎo)入圖表繪制、圖標(biāo)展示模塊?#?導(dǎo)入ColumnDataSource模塊?#?導(dǎo)入dodge、value模塊相關(guān)依賴(lài)比上面三個(gè)要多出很多,并且Bokeh有自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ColumnDataSource,所以要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,接著就是創(chuàng)建畫(huà)布、添加數(shù)據(jù)及設(shè)置
df?=?pd.DataFrame({'商家A':y1,'商家B':y2},
?????????????????index?=?x_)
_x?=?['商家A','商家B']????#?系列名
data?=?{'index':x_}
for?i?in?_x:
????data[i]?=?df[i].tolist()#?生成數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)格式為dict
source?=?ColumnDataSource(data=data)#?將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ColumnDataSource對(duì)象
p?=?figure(x_range=x_,?y_range=(0,?150),?plot_height=350,?title="boken-柱狀圖",tools="crosshair,pan,wheel_zoom,box_zoom,reset,box_select,lasso_select")
p.vbar(x=dodge('index',?-0.1,?range=p.x_range),?top='商家A',?width=0.2,?source=source,color="#718dbf",?legend=value("商家A"))
p.vbar(x=dodge('index',??0.1,?range=p.x_range),?top='商家B',?width=0.2,?source=source,color="#e84d60",?legend=value("商家B"))#?dodge(field_name,?value,?range=None)?→?轉(zhuǎn)換成一個(gè)可分組的對(duì)象,value為元素的位置(配合width設(shè)置)
p.xgrid.grid_line_color?=?None
p.legend.location?=?"top_left"
p.legend.orientation?=?"horizontal"?#?其他參數(shù)設(shè)置
show(p)
可以看到,Bokeh做出來(lái)的圖也是支持交互的,不并且樣式之類(lèi)的看上去還是比較舒服的,不過(guò)上面這張圖是經(jīng)過(guò)調(diào)整顏色的,因?yàn)槟J(rèn)不對(duì)兩個(gè)系列進(jìn)行區(qū)分顏色

Bokeh一個(gè)很明顯的特點(diǎn)就是代碼量較上面三個(gè)工具要多了很多,大多是在數(shù)據(jù)的處理上,并且和Plotly一樣,有關(guān)bokeh相關(guān)的中文資料也不多,大多是入門(mén)型的基本使用于介紹,雖然從官方給出的圖來(lái)看能作出很多比pyecharts更精美的圖,但是查找相關(guān)參數(shù)的設(shè)置上將會(huì)耗費(fèi)一定時(shí)間,主觀評(píng)分71分。

Seaborn

從seaborn官網(wǎng)給出的標(biāo)題就知道,seaborn是為了統(tǒng)計(jì)圖表設(shè)計(jì)的,它是一種基于matplotlib的圖形可視化庫(kù),也就是在matplotlib的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更高級(jí)的API封裝,從而使得作圖更加容易,在大多數(shù)情況下使用seaborn就能做出很具有吸引力的圖,而使用matplotlib就能制作具有更多特色的圖,還是我們的數(shù)據(jù),使用Seaborn制作首先需要導(dǎo)入相關(guān)庫(kù),由于是基于Matplotlib,所以還是需要設(shè)置中文
import?seaborn?as?sns
import?matplotlib.pyplot?as?plt
plt.rcParams['font.sans-serif']?=?['SimHei']?接下來(lái)只要一行代碼就能生成我們要的圖,默認(rèn)配色也沒(méi)有顯得很難看

相比上面四種工具,從代碼量上來(lái)看是非常簡(jiǎn)潔的,不過(guò)還是要先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DataFrame格式,這里沒(méi)在代碼中體現(xiàn),但依舊是最簡(jiǎn)短的代碼,同時(shí)并不支持交互。并且Seaborn和Plotly、bokeh有一個(gè)共同的地方就是雖然強(qiáng)大,但是網(wǎng)上有關(guān)這三個(gè)庫(kù)的教程、討論都遠(yuǎn)少于Pyecharts與Matplotlib,如果是新手的話(huà)可能很難快速通過(guò)搜索解決你遇到的問(wèn)題,而需要自己研究別人的代碼,主觀評(píng)分72分

小結(jié)
以上就是對(duì)常見(jiàn)的5個(gè)Python數(shù)據(jù)可視化的評(píng)測(cè),可能通過(guò)繪制條形圖的方式去給每個(gè)工具打分不是非常合適,但我想你應(yīng)該能夠大致熟悉到每個(gè)庫(kù)在繪圖時(shí)的特點(diǎn),同時(shí)也能在選擇這些工具之前有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。最后正如我們文中介紹的一樣,不同工具的應(yīng)用場(chǎng)景、目標(biāo)用戶(hù)都不完全相同,所以我們?cè)谶x擇工具時(shí)需要先思考自己的使用場(chǎng)景,并且需要評(píng)估繪制目標(biāo)圖形的難度,就像有些工具雖然強(qiáng)大但是資料太少,不要為了追求高級(jí)的樣式而浪費(fèi)太多時(shí)間!如果你仍在猶豫學(xué)習(xí)哪一個(gè)工具的話(huà),我的意見(jiàn)是:熟練掌握一個(gè)工具之后,了解其他工具即可!最后留一個(gè)彩蛋,大家可以猜一猜文中的雷達(dá)圖是使用文中提到的哪一款工具制作。
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