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數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用案例教程所有教學(xué)資源,我們給;所有復(fù)雜操作,我們做;圖書(shū)附贈(zèng),永久免費(fèi),只為老師用書(shū)更方便課件教案微課掃碼題庫(kù)建課互評(píng)考試平臺(tái)
學(xué)習(xí)工具目錄03Excel數(shù)據(jù)可視化04Tableau數(shù)據(jù)可視化05ECharts數(shù)據(jù)可視化06Python數(shù)據(jù)可視化01數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)02數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化項(xiàng)目導(dǎo)讀Python是一種簡(jiǎn)單易學(xué)、跨平臺(tái)、可擴(kuò)展的高級(jí)編程語(yǔ)言,它廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。Python提供了多個(gè)可視化庫(kù),用戶可以根據(jù)具體需求選擇合適的可視化庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。項(xiàng)目目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)熟悉Python的特點(diǎn)和常用的Python可視化庫(kù)。熟悉Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程。熟悉matplotlib庫(kù)中常用的繪制圖表的函數(shù)。能夠搭建Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境。能夠選擇合適的圖表展示不同的數(shù)據(jù)。能夠使用Python繪制不同的圖表,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。培養(yǎng)邏輯思維能力,提高數(shù)據(jù)洞察能力。持續(xù)關(guān)注前沿技術(shù),不斷開(kāi)闊視野,拓展知識(shí)面。項(xiàng)目準(zhǔn)備全班學(xué)生以3~6人為一組進(jìn)行分組,各組選出組長(zhǎng)。組長(zhǎng)組織組員觀看“常用的Python可視化庫(kù)對(duì)比分析”視頻,討論并回答下列問(wèn)題。問(wèn)題1:常用的Python可視化庫(kù)有哪些?它們的特點(diǎn)是什么?問(wèn)題2:如果需要靈活控制圖表的細(xì)節(jié),通常選擇哪個(gè)Python可視化庫(kù)繪制圖表?常用的Python可視化庫(kù)對(duì)比分析掃碼看微課呀!點(diǎn)擊播放微課6.1Python概述項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化6.1Python概述>6.1.1Python的特點(diǎn)特點(diǎn)說(shuō)明簡(jiǎn)單易學(xué)語(yǔ)法簡(jiǎn)潔明了,代碼可讀性高,減少了開(kāi)發(fā)人員的學(xué)習(xí)和理解成本標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)豐富擁有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),使用這些標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)能夠?qū)崿F(xiàn)文件操作、系統(tǒng)調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理等眾多功能;支持導(dǎo)入大量的第三方庫(kù),使用這些第三方庫(kù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化、Web開(kāi)發(fā)等眾多功能跨平臺(tái)兼容性好使用Python編寫(xiě)的代碼可以在Windows、macOS、Linux等多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行集成性強(qiáng)Python的模塊化設(shè)計(jì)使得不同的庫(kù)和框架可以輕松地集成在一起,從而形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)操作流程,包括數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化等數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)能夠輕松處理大規(guī)模數(shù)據(jù),并支持對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新6.1Python概述>6.1.1Python的特點(diǎn)Python擁有豐富的庫(kù),開(kāi)發(fā)人員使用這些庫(kù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能,極大地提高了開(kāi)發(fā)效率。然而,這些庫(kù)通常是由不同的團(tuán)隊(duì)或社區(qū)根據(jù)各自的需求獨(dú)立開(kāi)發(fā)的,它們的編程風(fēng)格和API結(jié)構(gòu)存在差異。因此,開(kāi)發(fā)人員在使用不同的庫(kù)時(shí),需要學(xué)習(xí)和適應(yīng)不同庫(kù)的語(yǔ)法格式和編程風(fēng)格。6.1Python概述>6.1.2Python中常用的可視化庫(kù)Python中最基礎(chǔ)的可視化庫(kù),用戶使用它可以繪制各種類型的圖表。此外,matplotlib庫(kù)支持用戶對(duì)圖表的各個(gè)元素(如圖表標(biāo)題、坐標(biāo)軸、文本標(biāo)簽、網(wǎng)格線等)和圖表的樣式進(jìn)行設(shè)置。用途:繪制靜態(tài)圖表,如折線圖、面積圖、柱形圖、條形圖、餅圖等,適用于需要對(duì)圖表進(jìn)行高度定制化的場(chǎng)景。1.matplotlib庫(kù)基于matplotlib的高級(jí)可視化庫(kù),它提供了許多樣式主題和調(diào)色板,幫助用戶輕松地繪制出更加美觀的圖表。用途:繪制更加精美、有吸引力的統(tǒng)計(jì)圖表,如直方圖、回歸圖、箱形圖、小提琴圖等,適用于科研數(shù)據(jù)展示和報(bào)告演示等場(chǎng)景。2.seaborn庫(kù)6.1Python概述>6.1.2Python中常用的可視化庫(kù)一個(gè)封裝了ECharts的Python可視化庫(kù),用戶使用它可以繪制出ECharts圖表。pyecharts庫(kù)提供了豐富的圖表樣式和高級(jí)功能(如動(dòng)畫(huà)效果、主題定制等),以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。用途:繪制精美、交互式、個(gè)性化的圖表,適用于實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和商業(yè)報(bào)表展示等場(chǎng)景。3.pyecharts庫(kù)一個(gè)功能強(qiáng)大的Python可視化庫(kù),它提供了多種圖表類型,并支持多種交互功能,包括縮放圖表、平移圖表、懸停提示、篩選數(shù)據(jù)等。使用plotly庫(kù)繪制的圖表可以在瀏覽器中顯示。用途:繪制高質(zhì)量、交互式的圖表,適用于需要在網(wǎng)頁(yè)或應(yīng)用程序中嵌入交互式圖表的場(chǎng)景。4.plotly庫(kù)6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.1安裝Python使用瀏覽器訪問(wèn)Python的官方下載頁(yè)面(/downloads/windows),在打開(kāi)的下載頁(yè)面中單擊“StableReleases”列表中“Python3.12.7-Oct.1,2024”子列表中的“Windowsinstaller(64-bit)”鏈接文字。步驟1下載Python安裝文件6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.1安裝Python雙擊下載的“python-3.12.7-amd64.exe”文件,在打開(kāi)的“Python3.12.7(64-bit)Setup”對(duì)話框中勾選“Useadminprivilegeswheninstallingpy.exe”和“Addpython.exetoPATH”復(fù)選框,然后選擇“Customizeinstallation”選項(xiàng)。勾選復(fù)選框并選擇“Customizeinstallation”選項(xiàng)步驟2下載Python安裝文件時(shí),應(yīng)根據(jù)操作系統(tǒng)的類型(32位或64位操作系統(tǒng))選擇合適的版本進(jìn)行下載。小提示6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.1安裝Python進(jìn)入“OptionalFeatures”界面,選擇Python提供的工具包,一般保持默認(rèn)的全部勾選,然后單擊“Next”按鈕。步驟3選擇Python提供的工具包6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.1安裝Python進(jìn)入“AdvancedOptions”界面,在“Customizeinstalllocation”編輯框中輸入安裝路徑(如“D:\SoftWare_book\Python3.12.7”,也可單擊“Browse”按鈕選擇安裝路徑),然后單擊“Install”按鈕。步驟4設(shè)置安裝路徑6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.1安裝Python進(jìn)入“SetupProgress”界面,開(kāi)始安裝并顯示安裝進(jìn)度;安裝成功后,進(jìn)入“Setupwassuccessful”界面,在該界面中單擊“Close”按鈕。步驟5按“Win+R”組合鍵打開(kāi)“運(yùn)行”對(duì)話框,在“打開(kāi)”編輯框中輸入“cmd”,單擊“確定”按鈕,然后在打開(kāi)的命令提示符窗口中輸入“python”并按“Enter”鍵,輸出Python的版本信息,證明Python安裝成功。步驟6查看Python是否安裝成功6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm使用瀏覽器訪問(wèn)PyCharm的官方下載頁(yè)面(https:///pycharm/download),在打開(kāi)的頁(yè)面中單擊“Otherversions”鏈接文字。步驟1PyCharm的官方下載頁(yè)面6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm在打開(kāi)的歷史下載頁(yè)面中找到“Version2024.2”版本,單擊該版本右側(cè)的下拉列表框,在展開(kāi)的下拉列表中選擇“2024.2.4”選項(xiàng),在“PyCharmCommunityEdition”列表中單擊“2024.2.4-Windows(exe)”鏈接文字,下載PyCharm安裝文件。步驟2下載PyCharm安裝文件6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm雙擊下載的“pycharm-community-2024.2.4.exe”文件,打開(kāi)“PyCharmCommunityEdition安裝”對(duì)話框,單擊“下一步”按鈕。步驟3進(jìn)入“選擇安裝位置”界面,選擇安裝位置,此處為“D:\SoftWare_book\PyCharm”,然后單擊“下一步”按鈕。步驟46.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm進(jìn)入“安裝選項(xiàng)”界面,勾選所有復(fù)選框,然后單擊“下一步”按鈕。步驟5進(jìn)入“選擇開(kāi)始菜單目錄”界面,配置開(kāi)始菜單文件夾,此處保持默認(rèn)名稱,單擊“安裝”按鈕。此時(shí),開(kāi)始安裝PyCharm,并在“安裝中”界面中顯示安裝進(jìn)度。步驟6設(shè)置安裝選項(xiàng)6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm等待片刻,PyCharm安裝完成后,進(jìn)入“PyCharmCommunityEdition安裝程序結(jié)束”界面,單擊“完成”按鈕。步驟7完成安裝默認(rèn)選中該單選鈕,用戶也可根據(jù)實(shí)際情況選擇何時(shí)重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm設(shè)置語(yǔ)言和地區(qū)。雙擊桌面上的PyCharm圖標(biāo),啟動(dòng)PyCharm,在“語(yǔ)言和地區(qū)”界面分別選擇“Chinese(Simplified)中文語(yǔ)言包”和“中國(guó)大陸”選項(xiàng),單擊“下一個(gè)”按鈕。步驟8設(shè)置語(yǔ)言和地區(qū)6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm設(shè)置PyCharm用戶協(xié)議。進(jìn)入“PyCharm用戶協(xié)議”界面,勾選“我確認(rèn)我已閱讀并接受此《用戶協(xié)議》的條款”復(fù)選框,單擊“繼續(xù)”按鈕。步驟9設(shè)置數(shù)據(jù)共享。進(jìn)入“數(shù)據(jù)共享”界面,單擊“不發(fā)送”按鈕。步驟106.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm設(shè)置主題顏色。進(jìn)入歡迎界面,在該界面左側(cè)選擇“自定義”選項(xiàng),然后在右側(cè)的“外觀”區(qū)域中單擊“主題”下拉列表框,在展開(kāi)的下拉列表中選擇“Light”選項(xiàng)。步驟11設(shè)置主題顏色6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm在歡迎界面左側(cè)選擇“項(xiàng)目”選項(xiàng),然后在右側(cè)選擇“新建項(xiàng)目”選項(xiàng)。步驟12選擇“新建項(xiàng)目”選項(xiàng)6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm打開(kāi)“新建項(xiàng)目”對(duì)話框,在“名稱”編輯框中輸入項(xiàng)目名稱(此處為“python數(shù)據(jù)可視化”),在“位置”編輯框右側(cè)單擊“瀏覽”按鈕,選擇項(xiàng)目的存儲(chǔ)路徑(此處為“D:\SoftWare_book\PyCharm\pythonCode”),“Python版本”編輯框中會(huì)自動(dòng)填充在系統(tǒng)中檢測(cè)到的Python,單擊“創(chuàng)建”按鈕。步驟13新建項(xiàng)目6.2Python數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建>6.2.2安裝和使用PyCharm“Python版本”下拉列表如果沒(méi)有提前安裝Python,還可以怎樣安裝PyCharm呢?用戶也可以不提前安裝Python,直接在PyCharm的“新建項(xiàng)目”對(duì)話框中單擊“Python版本”下拉按鈕,在展開(kāi)的下拉列表中選擇需要的Python版本。該方法只能下載PyCharm提供的特定版本的Python。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程繪制圖表顯示圖表準(zhǔn)備數(shù)據(jù)Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程創(chuàng)建畫(huà)布導(dǎo)入庫(kù)或模塊運(yùn)行代碼設(shè)置圖表元素設(shè)置圖表樣式6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.1導(dǎo)入庫(kù)或模塊導(dǎo)入庫(kù)的關(guān)鍵字:import導(dǎo)入matplotlib庫(kù)的示例代碼如下。
pyplot是matplotlib庫(kù)中的核心模塊,該模塊中包含一系列的函數(shù),使用這些函數(shù)能夠繪制多種類型的圖表,并對(duì)圖表中的元素(如圖表標(biāo)題、坐標(biāo)軸、文本標(biāo)簽等)進(jìn)行設(shè)置。
導(dǎo)入matplotlib庫(kù)中的pyplot模塊的示例代碼如下。importmatplotlibimportmatplotlib.pyplot6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.1導(dǎo)入庫(kù)或模塊as:設(shè)置別名,示例代碼如下。高手點(diǎn)撥#導(dǎo)入matplotlib庫(kù),并設(shè)置其別名importmatplotlibasmpl#導(dǎo)入matplotlib庫(kù)中的pyplot模塊,并設(shè)置其別名 importmatplotlib.pyplotasplt 6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.2準(zhǔn)備數(shù)據(jù)讀取和處理數(shù)據(jù)中最常用的庫(kù):Python科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)庫(kù),可用于處理多維數(shù)組和矩陣數(shù)據(jù)。01numpy庫(kù)提供了多種內(nèi)置的數(shù)學(xué)函數(shù)三角函數(shù)指數(shù)函數(shù)對(duì)數(shù)函數(shù)統(tǒng)計(jì)函數(shù)它是基于numpy庫(kù)創(chuàng)建的,專門(mén)用于處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。pandas庫(kù)支持讀取多種文件(如CSV文件、Excel文件、SQL文件、JSON文件、HTML文件)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。02pandas庫(kù)使用pandas庫(kù)讀取數(shù)據(jù)的示例代碼如下。#導(dǎo)入pandas庫(kù),并設(shè)置其別名importpandasaspd #讀取Excel文件中的數(shù)據(jù)df=pd.read_excel('data.xlsx') 6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.2準(zhǔn)備數(shù)據(jù)pandas庫(kù)提供的read_excel()函數(shù)用于讀取Excel文件中的數(shù)據(jù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。高手點(diǎn)撥pandas.read_excel(io,sheet_name,header,dtype)io表示文件存放的路徑;sheet_name用于指定要讀取的工作表名稱或索引,默認(rèn)值為0(表示第1個(gè)工作表);header用于指定列名所在的行號(hào),默認(rèn)值為0(表示第1行為列名);dtype用于設(shè)置指定列的數(shù)據(jù)類型。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.3創(chuàng)建畫(huà)布使用pyplot模塊中的figure()函數(shù)可創(chuàng)建一張空白畫(huà)布,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.figure(num=1,figsize=(6.4,4.8),facecolor='white')
num:用于設(shè)置畫(huà)布的編號(hào)或名稱。
參數(shù)值整數(shù),表示畫(huà)布的編號(hào),如果創(chuàng)建多張畫(huà)布,則編號(hào)會(huì)依次增加;字符串,表示畫(huà)布的名稱。當(dāng)參數(shù)賦有值時(shí),該值表示參數(shù)的默認(rèn)值。在figure()函數(shù)中,num參數(shù)的默認(rèn)值為1。例高手點(diǎn)撥
figsize:用于設(shè)置畫(huà)布的大小。
參數(shù)值:一個(gè)元組,其中的元素分別表示畫(huà)布的寬度和高度,單位默認(rèn)為英寸。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.3創(chuàng)建畫(huà)布使用pyplot模塊中的figure()函數(shù)可創(chuàng)建一張空白畫(huà)布,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.figure(num=1,figsize=(6.4,4.8),facecolor='white')
facecolor:用于設(shè)置畫(huà)布的背景顏色,默認(rèn)值為white(白色)。
顏色的取值十六進(jìn)制顏色代碼,如“#FF0000”;RGB元組,如“(1.0,0,0)”;顏色的全稱,如“red”;顏色的縮寫(xiě),如“b”(藍(lán)色)、“g”(綠色)、“r”(紅色)、“c”(藍(lán)綠色)、“m”(洋紅色)、“y”(黃色)、“k”(黑色)、“w”(白色)。nrows:用于設(shè)置畫(huà)布被劃分的行數(shù)。ncols:用于設(shè)置畫(huà)布被劃分的列數(shù)。index:用于設(shè)置當(dāng)前子圖的索引位置,取值范圍為1~nrows×ncols。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.3創(chuàng)建畫(huà)布一張畫(huà)布中默認(rèn)只有一個(gè)子圖(繪圖區(qū)),使用pyplot模塊提供的subplot()函數(shù)可在一張畫(huà)布中創(chuàng)建多個(gè)子圖,以便在同一張畫(huà)布中的多個(gè)繪圖區(qū)中繪制圖表。創(chuàng)建子圖的語(yǔ)法格式如下。pyplot.subplot(2,3,5)表示:將畫(huà)布劃分為2行、3列,并在第5個(gè)繪圖區(qū)繪制圖表。例pyplot.subplot(nrows=1,ncols=1,index=1)6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.3創(chuàng)建畫(huà)布高手點(diǎn)撥當(dāng)一張畫(huà)布中有多個(gè)子圖時(shí),可以使用pyplot模塊提供的subplots_adjust()函數(shù)調(diào)整子圖的間距,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.subplots_adjust(hspace=0.2,wspace=0.2)hspace用于設(shè)置上、下子圖的間距;wspace用于設(shè)置左、右子圖的間距。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.4繪制圖表柱形圖餅圖面積圖pyplot模塊提供了多種繪圖函數(shù),使用這些函數(shù)可以繪制不同類型的圖表?xiàng)l形圖折線圖散點(diǎn)圖直方圖氣泡圖箱形圖詞云6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素設(shè)置圖表元素圖表標(biāo)題設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置文本標(biāo)簽設(shè)置網(wǎng)格線設(shè)置圖例6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素pyplot模塊中的title()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.title(label,loc='center',pad=6.0,color=None,fontsize=None)label:用于設(shè)置圖表標(biāo)題的名稱。loc:用于設(shè)置圖表標(biāo)題的位置。該參數(shù)的值為left(畫(huà)布左側(cè))、right(畫(huà)布右側(cè))或center(居中)等。pad:用于設(shè)置圖表標(biāo)題與圖表的間距,單位默認(rèn)為點(diǎn)(1點(diǎn)等于1/72英寸)。color:用于設(shè)置圖表標(biāo)題的字體顏色。當(dāng)該參數(shù)的值為None(默認(rèn)值)時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)一定的規(guī)則為圖表標(biāo)題的字體設(shè)置一個(gè)顏色。fontsize:用于設(shè)置圖表標(biāo)題的字體大小,單位默認(rèn)為點(diǎn)。1.設(shè)置圖表標(biāo)題6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素2.設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸標(biāo)題設(shè)置坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)范圍設(shè)置坐標(biāo)軸刻度設(shè)置坐標(biāo)軸屬性pyplot模塊中的xlabel()和ylabel()函數(shù),這些函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.xlabel(xlabel,fontsize=None) #X軸標(biāo)題pyplot.ylabel(ylabel,fontsize=None) #Y軸標(biāo)題6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素2.設(shè)置坐標(biāo)軸pyplot模塊中的xlim()和ylim()函數(shù),這些函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.xlim(x_min,x_max) #X軸數(shù)據(jù)范圍pyplot.ylim(y_min,y_max) #Y軸數(shù)據(jù)范圍x_min:用于設(shè)置X軸的最小值。x_max:用于設(shè)置X軸的最大值。y_min:用于設(shè)置Y軸的最小值。y_max:用于設(shè)置Y軸的最大值。設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸標(biāo)題設(shè)置坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)范圍設(shè)置坐標(biāo)軸刻度設(shè)置坐標(biāo)軸屬性6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素2.設(shè)置坐標(biāo)軸pyplot模塊中的xticks()和yticks()函數(shù),這些函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.xticks(ticks,labels,rotation=None,fontsize=None) #X軸刻度pyplot.yticks(ticks,labels,rotation=None,fontsize=None) #Y軸刻度ticks:用于設(shè)置坐標(biāo)軸刻度的位置。例如,“ticks=[1,2,3]”表示在坐標(biāo)軸的1、2、3位置上顯示刻度。labels:用于設(shè)置與刻度位置對(duì)應(yīng)的刻度標(biāo)簽。該參數(shù)在設(shè)置了ticks參數(shù)后才有效。rotation:用于設(shè)置刻度標(biāo)簽旋轉(zhuǎn)的角度。設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸標(biāo)題設(shè)置坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)范圍設(shè)置坐標(biāo)軸刻度設(shè)置坐標(biāo)軸屬性6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素同時(shí)設(shè)置ticks和labels參數(shù),需要注意什么呢?如果同時(shí)設(shè)置了ticks和labels參數(shù),則它們的長(zhǎng)度必須相同,且每個(gè)刻度位置對(duì)應(yīng)一個(gè)刻度標(biāo)簽;如果只設(shè)置了ticks參數(shù)而未設(shè)置labels參數(shù),則刻度標(biāo)簽將使用默認(rèn)的數(shù)字表示。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素2.設(shè)置坐標(biāo)軸pyplot模塊中的axis()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.axis(arg=None)Arg:表示坐標(biāo)軸的屬性。參數(shù)值on(開(kāi)啟坐標(biāo)軸,默認(rèn)值)off(關(guān)閉坐標(biāo)軸)equal(坐標(biāo)軸的比例相同)scaled(自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)軸的刻度)auto(自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)軸范圍)設(shè)置坐標(biāo)軸設(shè)置坐標(biāo)軸標(biāo)題設(shè)置坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)范圍設(shè)置坐標(biāo)軸刻度設(shè)置坐標(biāo)軸屬性6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素3.設(shè)置文本標(biāo)簽pyplot模塊中的text()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.text(x,y,s,fontsize=None,ha='center',va='center')x:用于設(shè)置文本標(biāo)簽的X軸坐標(biāo)。y:用于設(shè)置文本標(biāo)簽的Y軸坐標(biāo)。s:用于設(shè)置文本標(biāo)簽的內(nèi)容。ha:用于設(shè)置文本標(biāo)簽的水平對(duì)齊方式。該參數(shù)的值為left(左對(duì)齊)、right(右對(duì)齊)或center(居中對(duì)齊)等。va:用于設(shè)置文本標(biāo)簽的垂直對(duì)齊方式。該參數(shù)的值為top(頂部對(duì)齊)、center(居中對(duì)齊)或bottom(底部對(duì)齊)等。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素4.設(shè)置網(wǎng)格線pyplot模塊中的grid()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.grid(axis='both')axis:用于設(shè)置顯示網(wǎng)格線的坐標(biāo)軸方向。參數(shù)值值為x時(shí),表示在X軸方向顯示網(wǎng)格線;值為y時(shí),表示在Y軸方向顯示網(wǎng)格線;值為both(默認(rèn)值)時(shí),表示在X軸和Y軸方向均顯示網(wǎng)格線。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素5.設(shè)置圖例pyplot模塊中的legend()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.legend(labels=None,loc='best')labels:用于設(shè)置圖例中每個(gè)數(shù)據(jù)系列對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽。如果沒(méi)有設(shè)置該參數(shù),legend()函數(shù)會(huì)根據(jù)繪圖函數(shù)中l(wèi)abel參數(shù)的值自動(dòng)生成標(biāo)簽;如果繪圖函數(shù)和legend()函數(shù)中均未設(shè)置標(biāo)簽,則不顯示圖例。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素5.設(shè)置圖例取值說(shuō)明取值說(shuō)明取值說(shuō)明best(默認(rèn)值)自適應(yīng)lowerright右下方centerleft左側(cè)居中upperright右上方lowerleft左下方right右側(cè)upperleft左上方lowercenter下方居中center居中uppercenter上方居中centerright右側(cè)居中——pyplot.legend(labels=None,loc='best')loc:用于設(shè)置圖例的位置。loc參數(shù)的具體取值pyplot模塊中的legend()函數(shù),該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.5設(shè)置圖表元素圖例應(yīng)該在圖表繪制前進(jìn)行還是圖表繪制完成后進(jìn)行?由于圖例是基于圖表的繪圖函數(shù)動(dòng)態(tài)生成的,因此設(shè)置圖例的操作須在圖表繪制完成后進(jìn)行。6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.6設(shè)置圖表樣式matplotlib庫(kù)中的style模塊提供了多種預(yù)定義的樣式,應(yīng)用這些樣式可以快速設(shè)置圖表的樣式。查看style模塊中預(yù)定義的樣式1.使用style模塊設(shè)置圖表樣式style模塊中預(yù)定義的樣式應(yīng)用樣式print(plt.style.available)style.use('ggplot')6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.6設(shè)置圖表樣式rcParams是matplotlib庫(kù)中的一個(gè)全局配置參數(shù),用于控制圖表的屬性,如畫(huà)布大小、線條寬度、線條類型、線條的標(biāo)記類型、線條的標(biāo)記大小、無(wú)襯線字體的具體名稱、字體大小、坐標(biāo)軸刻度線的顯示方向等。功能:可以一次性更改多個(gè)圖表的樣式,而無(wú)需在每次繪圖時(shí)單獨(dú)設(shè)置每個(gè)參數(shù)。2.使用rcParams全局配置參數(shù)設(shè)置圖表樣式示例代碼:#設(shè)置線條寬度pyplot.rcParams['lines.linewidth']=2 #設(shè)置無(wú)襯線字體的具體名稱plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei' 6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.6設(shè)置圖表樣式2.使用rcParams全局配置參數(shù)設(shè)置圖表樣式配置項(xiàng)說(shuō)明figure.figsize畫(huà)布大小lines.linewidth線條寬度lines.linestyle線條類型lines.marker線條的標(biāo)記類型lines.markersize線條的標(biāo)記大小font.sans-serif無(wú)襯線字體的具體名稱,該配置項(xiàng)的值為SimHei(黑體)、KaiTi(楷體)、FangSong(仿宋)或MicrosoftYaHei(微軟雅黑)等。當(dāng)圖表中包含中文時(shí),為確保中文能夠正確顯示,需將該配置項(xiàng)設(shè)置為系統(tǒng)中已安裝且支持顯示中文的字體名稱font.size字體大小xtick.direction/ytick.directionX軸或Y軸刻度線的顯示方向,該配置項(xiàng)的值為out(向外,默認(rèn)值)或in(向內(nèi))rcParams全局配置參數(shù)中的常用配置項(xiàng)6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.7顯示圖表保存圖表顯示圖表pyplot.show()pyplot.savefig(fname)fname表示圖表的名稱,該名稱中可以包含路徑。將圖表保存在D盤(pán)根目錄下,并將其命名為“產(chǎn)品總成本.png”,示例代碼如下。pyplot.savefig('D:/產(chǎn)品總成本.png')如果想顯示圖表的同時(shí)保存圖表,則savefig()函數(shù)必須在show()函數(shù)前執(zhí)行。例6.3Python數(shù)據(jù)可視化的基本流程>6.3.8運(yùn)行代碼使用PyCharm運(yùn)行Python文件,在打開(kāi)的圖表窗口中展示圖表。6.4使用Python繪制圖表項(xiàng)目6Python數(shù)據(jù)可視化6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖使用pyplot模塊中的plot()函數(shù)可繪制折線圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.plot(x,y,label=None,color=None,linestyle='-',linewidth=None,marker=None,markersize=None)x:用于設(shè)置X軸的數(shù)據(jù)。y:用于設(shè)置Y軸的數(shù)據(jù)。label:用于設(shè)置折線的標(biāo)簽,該參數(shù)的值可被legend()函數(shù)(設(shè)置圖例的函數(shù))獲取。linestyle:用于設(shè)置線條的類型。該參數(shù)的值為“-”(實(shí)線)、“--”(雙畫(huà)線)、“-.”(點(diǎn)畫(huà)線)或“:”(虛線)等。linewidth:用于設(shè)置線條的寬度,單位默認(rèn)為點(diǎn)。6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖pyplot.plot(x,y,label=None,color=None,linestyle='-',linewidth=None,marker=None,markersize=None)marker:用于設(shè)置標(biāo)記的類型。markersize:用于設(shè)置標(biāo)記的大小,單位默認(rèn)為點(diǎn)。取值標(biāo)記類型取值標(biāo)記類型取值標(biāo)記類型.點(diǎn)1下花三角h豎六邊形,像素2上花三角H橫六邊形o實(shí)心圓3左花三角+加號(hào)v倒三角4右花三角×叉號(hào)^上三角s實(shí)心正方形D大菱形>右三角p實(shí)心五邊形d小菱形<左三角*星形|垂直線使用pyplot模塊中的plot()函數(shù)可繪制折線圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖r:o表示什么?當(dāng)顏色的取值為顏色的縮寫(xiě)時(shí),可以將其與線條類型、標(biāo)記類型組合,以便靈活地設(shè)置線條樣式?!皉:o”表示紅色的實(shí)心圓虛線。6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖【例6-1】“全國(guó)人口年度數(shù)據(jù).xlsx”文件中包含2003年至2023年的年度人口數(shù)據(jù)。繪制折線圖,展示2003年至2023年城鎮(zhèn)人口和鄉(xiāng)村人口數(shù)據(jù)?!叭珖?guó)人口年度數(shù)據(jù).xlsx”文件中的數(shù)據(jù)6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖新建目錄。在PyCharm中右擊“python數(shù)據(jù)可視化”目錄,在彈出的快捷菜單中選擇“新建”選項(xiàng),在展開(kāi)的子菜單中選擇“目錄”選項(xiàng),然后在打開(kāi)的“新建目錄”編輯框中輸入“例題”,并按“Enter”鍵。步驟1新建目錄6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖安裝Python庫(kù)。單擊PyCharm工作界面左側(cè)邊欄中的“Python軟件包”按鈕,在打開(kāi)的“Python軟件包”面板的搜索框中輸入“matplotlib”,單擊右側(cè)的“安裝軟件包”按鈕,安裝matplotlib庫(kù);使用同樣的方式安裝pandas庫(kù)和openpyxl庫(kù)。步驟2安裝matplotlib庫(kù)6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖openpyxl是一個(gè)用于處理Excel文件的Python庫(kù),使用它可以讀取、修改Excel文件中的數(shù)據(jù),還可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Excel文件。需要注意的是,在使用openpyxl庫(kù)提供的相關(guān)函數(shù)時(shí),Python會(huì)自動(dòng)導(dǎo)入openpyxl庫(kù),不需要使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入。高手點(diǎn)撥6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖新建Python文件。右擊“例題”目錄,在彈出的快捷菜單中選擇“新建”選項(xiàng),在展開(kāi)的子菜單中選擇“Python文件”選項(xiàng),然后在打開(kāi)的“新建Python文件”編輯框中輸入“l(fā)ine”,并按“Enter”鍵。步驟36.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖界面顯示打開(kāi)的“l(fā)ine.py”文件,在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟4#導(dǎo)入pandas庫(kù),并設(shè)置其別名importpandasaspd #導(dǎo)入matplotlib庫(kù)中的pyplot模塊,并設(shè)置其別名importmatplotlib.pyplotasplt#讀取Excel文件中的數(shù)據(jù)file_path=r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\全國(guó)人口年度數(shù)據(jù).xlsx'data=pd.read_excel(file_path)#提取年份和數(shù)據(jù)列(城鎮(zhèn)人口和鄉(xiāng)村人口)years=data['年份']urban_population=data['城鎮(zhèn)人口(萬(wàn)人)']rural_population=data['鄉(xiāng)村人口(萬(wàn)人)']6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖界面顯示打開(kāi)的“l(fā)ine.py”文件,在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟4#創(chuàng)建畫(huà)布,設(shè)置畫(huà)布寬度為14英寸,高度為8英寸plt.figure(figsize=(14,8))#繪制鄉(xiāng)村人口折線圖,設(shè)置X軸數(shù)據(jù)(年份)、Y軸數(shù)據(jù)(鄉(xiāng)村人口)、標(biāo)簽(鄉(xiāng)村人口)、線條顏色(紅色)、標(biāo)記類型(上三角)plt.plot(years,rural_population,label='鄉(xiāng)村人口',color='r',marker='^')#繪制城鎮(zhèn)人口折線圖,設(shè)置X軸數(shù)據(jù)(年份)、Y軸數(shù)據(jù)(城鎮(zhèn)人口)、標(biāo)簽(城鎮(zhèn)人口)、線條顏色(綠色)、標(biāo)記類型(實(shí)心圓)plt.plot(years,urban_population,label='城鎮(zhèn)人口',color='g',marker='o')6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖界面顯示打開(kāi)的“l(fā)ine.py”文件,在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟4#設(shè)置圖表標(biāo)題的名稱、字體顏色和字體大小plt.title('2003年至2023年全國(guó)城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村人口變化折線圖',color='#008B8B',fontsize=16)#設(shè)置X軸和Y軸標(biāo)題的名稱、字體顏色和字體大小plt.xlabel('年份',color='#008B8B',fontsize=14)plt.ylabel('人口(萬(wàn)人)',color='#008B8B',fontsize=14)#設(shè)置網(wǎng)格線,在X軸和Y軸方向均顯示網(wǎng)格線plt.grid(axis='both')6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖界面顯示打開(kāi)的“l(fā)ine.py”文件,在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟4#設(shè)置城鎮(zhèn)人口折線圖的文本標(biāo)簽fori,yearinenumerate(years): #遍歷年份
#獲取當(dāng)前年份的城鎮(zhèn)人口
pop=urban_population[i] #設(shè)置當(dāng)前年份城鎮(zhèn)人口的文本標(biāo)簽,包括文本標(biāo)簽的X軸坐標(biāo)(當(dāng)前年份)、Y軸坐標(biāo)(當(dāng)前年份的城鎮(zhèn)人口)、內(nèi)容(當(dāng)前年份的城鎮(zhèn)人口)、字體大?。?0點(diǎn))、水平對(duì)齊方式(右對(duì)齊)、垂直對(duì)齊方式(底部對(duì)齊)
plt.text(year,pop,pop,fontsize=10,ha='right',va='bottom')6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖界面顯示打開(kāi)的“l(fā)ine.py”文件,在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟4#設(shè)置圖例,圖例中每個(gè)數(shù)據(jù)系列對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽是從繪圖函數(shù)plot()的label參數(shù)中獲取的,圖例的字體大小為12點(diǎn)plt.legend(fontsize=12)#設(shè)置字體為黑體,確保能夠正確顯示中文plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei'#顯示圖表plt.show()6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖右擊代碼,在彈出的快捷菜單中選擇“運(yùn)行‘line’”選項(xiàng),在打開(kāi)的圖表窗口中展示“2003年至2023年全國(guó)城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村人口變化折線圖”,效果如圖所示。步驟5“2003年至2023年全國(guó)城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村人口變化折線圖”效果【結(jié)果分析】2003年至2023年城鎮(zhèn)人口一直處于上升趨勢(shì),鄉(xiāng)村人口一直處于下降趨勢(shì)。這些按鈕有什么功能呢?6.4使用Python繪制圖表>6.4.1折線圖①按鈕。單擊該按鈕可將圖表重置為初始狀態(tài)。②按鈕。單擊該按鈕可執(zhí)行返回操作,顯示圖表的上一個(gè)狀態(tài)。③按鈕。單擊該按鈕可撤銷返回操作。④按鈕。單擊該按鈕后,將鼠標(biāo)指針移到圖表區(qū),按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)可調(diào)整X軸和Y軸的數(shù)據(jù),并移動(dòng)圖表的位置。⑤按鈕。單擊該按鈕后,將鼠標(biāo)指針移到圖表區(qū),按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng),形成一個(gè)矩形區(qū)域后釋放鼠標(biāo)可放大圖表中的部分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域。⑥按鈕。單擊該按鈕,打開(kāi)“Subplotconfigurationtool”窗口,在該窗口中可以對(duì)子圖的布局和相關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)置。⑦按鈕。單擊該按鈕可將圖表保存為圖片。小提示6.4使用Python繪制圖表>6.4.2面積圖使用pyplot模塊中的fill_between()函數(shù)可繪制面積圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.fill_between(x,y1,y2=0,where=None,alpha=1,facecolor=None,edgecolor=None,linewidth=None,label=None)x:用于設(shè)置X軸的數(shù)據(jù)。y1:用于設(shè)置第1條曲線的Y軸數(shù)據(jù)。y2:用于設(shè)置第2條曲線的Y軸數(shù)據(jù),默認(rèn)值為0(表示第2條線為X軸)。where:用于設(shè)置填充區(qū)域的范圍。alpha:用于設(shè)置填充區(qū)域的透明度。該參數(shù)的取值范圍為0~1,數(shù)值越大,越不透明。facecolor:用于設(shè)置填充區(qū)域的填充顏色。edgecolor:用于設(shè)置填充區(qū)域的邊框顏色。linewidth:用于設(shè)置填充區(qū)域的邊框?qū)挾?。label:用于設(shè)置填充區(qū)域的標(biāo)簽。6.4使用Python繪制圖表>
6.4.2面積圖【例6-2】繪制面積圖,展示2003年至2023年男性人口和女性人口數(shù)據(jù)。在“例題”目錄中新建名為“area”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1importpandasaspdimportmatplotlib.pyplotaspltfile_path=r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\全國(guó)人口年度數(shù)據(jù).xlsx'data=pd.read_excel(file_path)#提取年份和數(shù)據(jù)列(男性人口和女性人口)years=data['年份']male_population=data['男性人口(萬(wàn)人)']female_population=data['女性人口(萬(wàn)人)']#創(chuàng)建畫(huà)布plt.figure(figsize=(10,8)) 6.4使用Python繪制圖表>
6.4.2面積圖在“例題”目錄中新建名為“area”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#繪制男性人口的面積圖,設(shè)置X軸數(shù)據(jù)(年份),第1條曲線的Y軸數(shù)據(jù)(男性人口),填充區(qū)域的填充顏色、邊框顏色、邊框?qū)挾群蜆?biāo)簽plt.fill_between(years,male_population,facecolor='#008B8B',edgecolor='black',linewidth=0.5,label='男性人口')#繪制女性人口的面積圖,設(shè)置X軸數(shù)據(jù)(年份),第1條曲線的Y軸數(shù)據(jù)(女性人口),填充區(qū)域的填充顏色、透明度(0.5)、邊框顏色、邊框?qū)挾群蜆?biāo)簽plt.fill_between(years,female_population,facecolor='#63B8FF',alpha=0.5,edgecolor='black',linewidth=0.5,label='女性人口') 6.4使用Python繪制圖表>
6.4.2面積圖在“例題”目錄中新建名為“area”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#設(shè)置圖表標(biāo)題的名稱和字體大小plt.title('2003年至2023年全國(guó)男性與女性人口面積圖',fontsize=16)#設(shè)置X軸和Y軸標(biāo)題的名稱和字體大小plt.xlabel('年份',fontsize=14)plt.ylabel('人口(萬(wàn)人)',fontsize=14)#設(shè)置坐標(biāo)軸刻度,將X軸刻度標(biāo)簽?zāi)鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)45度,防止刻度標(biāo)簽重疊plt.xticks(rotation=45)#設(shè)置圖例的字體大小和位置(左上方)plt.legend(fontsize=12,loc='upperleft')6.4使用Python繪制圖表>
6.4.2面積圖#設(shè)置字體為黑體plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei'#應(yīng)用ggplot樣式plt.style.use('ggplot')#顯示圖表plt.show() 在“例題”目錄中新建名為“area”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟16.4使用Python繪制圖表>
6.4.2面積圖運(yùn)行代碼,在打開(kāi)的圖表窗口中展示“2003年至2023年全國(guó)男性與女性人口面積圖”。步驟2“2003年至2023年全國(guó)男性與女性人口面積圖”效果【結(jié)果分析】2003年至2023年全國(guó)男性人口均比女性人口多;2003年至2019年全國(guó)男性人口和女性人口均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2020年至2023年全國(guó)男性人口和女性人口均逐漸趨于平穩(wěn)。6.4使用Python繪制圖表>6.4.3柱形圖使用pyplot模塊中的bar()函數(shù)可繪制柱形圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.bar(x,height,width=0.8,align='center',color=None,edgecolor=None,label=None)x:用于設(shè)置X軸的數(shù)據(jù),通常是類別標(biāo)簽。height:用于設(shè)置柱形的高度(數(shù)據(jù)值大?。?。width:用于設(shè)置柱形的寬度。align:用于設(shè)置柱形與X軸坐標(biāo)的對(duì)齊方式。該參數(shù)的值為center(居中對(duì)齊)或edge(邊緣對(duì)齊)等。6.4使用Python繪制圖表>6.4.3柱形圖在“例題”目錄中新建名為“bar”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1【例6-3】繪制柱形圖,展示2003年至2023年全國(guó)總?cè)丝跀?shù)據(jù)。importpandasaspdimportmatplotlib.pyplotaspltfile_path=r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\全國(guó)人口年度數(shù)據(jù).xlsx'data=pd.read_excel(file_path)#提取年份和年末總?cè)丝跀?shù)據(jù)data_population=data[['年份','年末總?cè)丝冢ㄈf(wàn)人)']]plt.figure(figsize=(12,6)) #創(chuàng)建畫(huà)布#繪制柱形圖,設(shè)置X軸的數(shù)據(jù)(年份)、柱形的高度(年末總?cè)丝冢﹑lt.bar(data_population['年份'],data_population['年末總?cè)丝冢ㄈf(wàn)人)'])6.4使用Python繪制圖表>6.4.3柱形圖在“例題”目錄中新建名為“bar”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#設(shè)置圖表標(biāo)題的名稱plt.title('2003年至2023年全國(guó)總?cè)丝谥螆D') plt.xlabel('年份') #設(shè)置X軸標(biāo)題的名稱plt.ylabel('總?cè)丝冢ㄈf(wàn)人)') #設(shè)置Y軸標(biāo)題的名稱#設(shè)置X軸刻度標(biāo)簽?zāi)鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)45度plt.xticks(rotation=45)#設(shè)置Y軸的數(shù)據(jù)范圍,即最小值(80000)和最大值(145000)plt.ylim(80000,145000) plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei' plt.show()6.4使用Python繪制圖表>6.4.2柱形圖與條形圖運(yùn)行代碼,在打開(kāi)的圖表窗口中展示“2003年至2023年全國(guó)總?cè)丝谥螆D”。步驟2“2003年至2023年全國(guó)總?cè)丝谥螆D”效果【結(jié)果分析】2003年的全國(guó)總?cè)丝谧钌伲?003年至2018年全國(guó)總?cè)丝诘纳仙厔?shì)較為明顯,2019年至2023年全國(guó)總?cè)丝谧兓容^小。6.4使用Python繪制圖表>6.4.4條形圖使用pyplot模塊中的barh()函數(shù)可繪制條形圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.barh(y,width,height=0.8,align='center',color=None,edgecolor=None)y:用于設(shè)置Y軸的數(shù)據(jù),通常是類別標(biāo)簽。width:用于設(shè)置條形的寬度(數(shù)據(jù)值大?。?。height:用于設(shè)置條形的高度。課堂互動(dòng)在“例題”目錄中新建名為“barh”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼,繪制“2003年至2023年全國(guó)總?cè)丝跅l形圖”。6.4使用Python繪制圖表>6.4.5餅圖使用pyplot模塊中的pie()函數(shù)可繪制餅圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.pie(x,colors=None,labels=None,autopct=None,shadow=False,startangle=0,radius=1,pctdistance=0.6,textprops=None)x:用于設(shè)置每個(gè)扇形的數(shù)據(jù)。pie()函數(shù)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)大小自動(dòng)計(jì)算每個(gè)扇形的占比。colors:用于設(shè)置每個(gè)扇形的顏色。labels:用于設(shè)置每個(gè)扇形的標(biāo)簽。如果未設(shè)置該參數(shù),pie()函數(shù)會(huì)自動(dòng)使用數(shù)字作為每個(gè)扇形的標(biāo)簽。autopct:用于設(shè)置每個(gè)扇形百分比字符串的格式。
例如,“%1.1f%%”表示保留一位小數(shù)。6.4使用Python繪制圖表>6.4.5餅圖pyplot.pie(x,colors=None,labels=None,autopct=None,shadow=False,startangle=0,radius=1,pctdistance=0.6,textprops=None)shadow:用于設(shè)置餅圖是否帶有陰影效果。startangle:用于設(shè)置餅圖的起始繪制角度。radius:用于設(shè)置餅圖的半徑。pctdistance:用于設(shè)置百分比字符串與圓心的距離。例如,該參數(shù)值為0.6時(shí),表示百分比字符串與圓心的距離為餅圖半徑的60%。textprops:用于設(shè)置標(biāo)簽的字體和顏色等屬性,該參數(shù)的值為字典。使用pyplot模塊中的pie()函數(shù)可繪制餅圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。6.4使用Python繪制圖表>
6.4.5餅圖【例6-4】“男子體能測(cè)試成績(jī).xlsx”文件中的數(shù)據(jù)如圖所示。繪制餅圖,展示男子體能測(cè)試不同成績(jī)等級(jí)的占比情況“男子體能測(cè)試成績(jī).xlsx”文件中的數(shù)據(jù)(部分)6.4使用Python繪制圖表>
6.4.5餅圖在“例題”目錄中新建名為“pie”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1importpandasaspdimportmatplotlib.pyplotaspltfile_path=r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\男子體能測(cè)試成績(jī).xlsx'data=pd.read_excel(file_path)grades=data['成績(jī)等級(jí)'] #提取成績(jī)等級(jí)數(shù)據(jù)#統(tǒng)計(jì)每個(gè)成績(jī)等級(jí)的學(xué)生數(shù)量,返回索引index(如及格)和值values(如262)grade_counts=grades.value_counts() plt.figure(figsize=(8,8)) #創(chuàng)建畫(huà)布
6.4使用Python繪制圖表>
6.4.5餅圖在“例題”目錄中新建名為“pie”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#繪制餅圖,設(shè)置每個(gè)扇形的數(shù)據(jù)(每個(gè)成績(jī)等級(jí)的學(xué)生數(shù)量)、百分比字符串的格式(保留一位小數(shù))、起始繪制角度(90度)、百分比字符串與圓心的距離(餅圖半徑的90%)、標(biāo)簽的字體大小和顏色plt.pie(grade_counts,autopct='%1.1f%%',startangle=90,pctdistance=0.9,textprops={'fontsize':13,'color':'w'})plt.title('男子體能測(cè)試成績(jī)等級(jí)占比餅圖',fontsize=20) #設(shè)置標(biāo)題plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei'#設(shè)置圖例,標(biāo)簽為grade_counts的索引(及格、良好、不及格、優(yōu)秀)plt.legend(grade_counts.index)plt.show()6.4使用Python繪制圖表>
6.4.5餅圖運(yùn)行代碼,在打開(kāi)的圖表窗口中展示“男子體能測(cè)試成績(jī)等級(jí)占比餅圖”,效果如圖。步驟2“男子體能測(cè)試成績(jī)等級(jí)占比餅圖”效果【結(jié)果分析】及格成績(jī)等級(jí)學(xué)生的占比最多,優(yōu)秀成績(jī)等級(jí)學(xué)生的占比最少。6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖使用pyplot模塊中的scatter()函數(shù)可繪制散點(diǎn)圖和氣泡圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.scatter(x,y,s=None,c=None,marker='o',cmap=None,alpha=None)x:用于設(shè)置X軸的數(shù)據(jù)。y:用于設(shè)置Y軸的數(shù)據(jù)。s:用于設(shè)置標(biāo)記的大小。在氣泡圖中,該參數(shù)的值通常與某個(gè)變量(如成績(jī)、銷量等)相關(guān)。c:用于設(shè)置標(biāo)記的填充顏色。cmap:用于設(shè)置顏色映射。該參數(shù)的值為viridis(多色漸變,默認(rèn)值)、plasma(紫黃漸變)、inferno(黑黃漸變)、coolwarm(藍(lán)紅漸變)、RdBu(紅藍(lán)漸變)、gray(灰白漸變)、binary(白灰漸變)或hot(暖色調(diào)漸變)等。6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖【例6-5】繪制散點(diǎn)圖,展示男子體能測(cè)試1000米項(xiàng)目用時(shí)、50米項(xiàng)目用時(shí)、立定跳遠(yuǎn)測(cè)試結(jié)果、坐位體前屈測(cè)試結(jié)果與成績(jī)的相關(guān)性。在“例題”目錄中新建名為“scatter”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1importpandasaspdimportmatplotlib.pyplotaspltdata=pd.read_excel(r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\男子體能測(cè)試成績(jī).xlsx')6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖在“例題”目錄中新建名為“scatter”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#創(chuàng)建畫(huà)布和4個(gè)子圖,子圖分為兩行、兩列fig=plt.figure(figsize=(10,10))fig1=plt.subplot(2,2,1) #第1個(gè)子圖,位于畫(huà)布的第1行、第1列fig2=plt.subplot(2,2,2) #第2個(gè)子圖,位于畫(huà)布的第1行、第2列fig3=plt.subplot(2,2,3) #第3個(gè)子圖,位于畫(huà)布的第2行、第1列fig4=plt.subplot(2,2,4) #第4個(gè)子圖,位于畫(huà)布的第2行、第2列6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖在“例題”目錄中新建名為“scatter”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#在第1個(gè)子圖中繪制1000米項(xiàng)目用時(shí)與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖fig1.scatter(data['1000米(分)'],data['成績(jī)'],color='b',alpha=0.6) #X軸和Y軸數(shù)據(jù)分別為1000米項(xiàng)目用時(shí)和成績(jī),標(biāo)記的透明度為0.6#設(shè)置子圖的標(biāo)題名稱fig1.set_title('1000米項(xiàng)目用時(shí)與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖')#設(shè)置子圖的X軸標(biāo)題名稱fig1.set_xlabel('1000米項(xiàng)目用時(shí)(分)') #設(shè)置子圖的Y軸標(biāo)題名稱fig1.set_ylabel('成績(jī)') 6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖在“例題”目錄中新建名為“scatter”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#在第2個(gè)子圖中繪制50米項(xiàng)目用時(shí)與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖fig2.scatter(data['50米(秒)'],data['成績(jī)'],color='g',alpha=0.6)fig2.set_title('50米項(xiàng)目用時(shí)與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖')fig2.set_xlabel('50米項(xiàng)目用時(shí)(秒)')fig2.set_ylabel('成績(jī)')#在第3個(gè)子圖中繪制立定跳遠(yuǎn)測(cè)試結(jié)果與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖fig3.scatter(data['立定跳遠(yuǎn)(厘米)'],data['成績(jī)'],color='r',alpha=0.6)fig3.set_title('立定跳遠(yuǎn)測(cè)試結(jié)果與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖')fig3.set_xlabel('立定跳遠(yuǎn)測(cè)試結(jié)果(厘米)')fig3.set_ylabel('成績(jī)') 6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖在“例題”目錄中新建名為“scatter”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#在第4個(gè)子圖中繪制坐位體前屈測(cè)試結(jié)果與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖fig4.scatter(data['坐位體前屈(厘米)'],data['成績(jī)'],color='y',alpha=0.6)fig4.set_title('坐位體前屈測(cè)試結(jié)果與成績(jī)的關(guān)系散點(diǎn)圖')fig4.set_xlabel('坐位體前屈測(cè)試結(jié)果(厘米)')fig4.set_ylabel('成績(jī)')#調(diào)整上、下子圖和左、右子圖的間距plt.subplots_adjust(hspace=0.3,wspace=0.2)plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei'plt.show() 6.4使用Python繪制圖表>6.4.6散點(diǎn)圖與氣泡圖運(yùn)行代碼,在打開(kāi)的圖表窗口中展示不同測(cè)試項(xiàng)結(jié)果與成績(jī)關(guān)系散點(diǎn)圖,效果如圖。步驟2不同測(cè)試項(xiàng)結(jié)果與成績(jī)關(guān)系散點(diǎn)圖效果【結(jié)果分析】1000米項(xiàng)目用時(shí)、50米項(xiàng)目用時(shí)與成績(jī)成反比,即用時(shí)越多,成績(jī)?cè)降?;立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈的測(cè)試結(jié)果與成績(jī)成正比,即測(cè)試項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)值越大,成績(jī)?cè)礁摺?.4使用Python繪制圖表>6.4.7直方圖使用pyplot模塊中的hist()函數(shù)可繪制直方圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.hist(x,bins=10,range=None,color=None,edgecolor)x:表示輸入的數(shù)據(jù)(用于生成直方圖的數(shù)據(jù))。bins:用于設(shè)置直方圖的箱數(shù)或區(qū)間邊界。該參數(shù)可以是一個(gè)整數(shù),表示箱數(shù),即將數(shù)據(jù)分成等寬的bins個(gè)區(qū)間;也可以是一個(gè)序列,用于定義區(qū)間邊界,除了最后一個(gè)區(qū)間,其余所有區(qū)間都是左閉右開(kāi)的。range:用于設(shè)置直方圖的數(shù)據(jù)范圍,超出此范圍的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)在直方圖中。如果未設(shè)置該參數(shù),hist()函數(shù)會(huì)將輸入數(shù)據(jù)的最小值和最大值作為直方圖的數(shù)據(jù)范圍。6.4使用Python繪制圖表>6.4.7直方圖【例6-6】繪制直方圖,展示男子體能測(cè)試1000米項(xiàng)目用時(shí)分布情況。在“例題”目錄中新建名為“hist”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1importpandasaspdimportmatplotlib.pyplotaspltimportnumpyasnpfile_path=r'D:\素材與實(shí)例\項(xiàng)目6\男子體能測(cè)試成績(jī).xlsx'data=pd.read_excel(file_path)#獲取1000米項(xiàng)目用時(shí)的最小值和最大值,并取整數(shù)min_value=np.floor(data['1000米(分)'].min()) #向下取整,結(jié)果為3.0max_value=np.ceil(data['1000米(分)'].max()) #向上取整,結(jié)果為6.06.4使用Python繪制圖表>6.4.7直方圖在“例題”目錄中新建名為“hist”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#設(shè)置直方圖的區(qū)間邊界,每個(gè)區(qū)間間隔為0.2,即[3.03.23.43.63.8……]bin_edges=np.arange(min_value,max_value+0.2,0.2)plt.figure(figsize=(8,6))#繪制直方圖,設(shè)置輸入的數(shù)據(jù)(1000米項(xiàng)目用時(shí))、區(qū)間邊界,直方圖顏色、邊框顏色plt.hist(data['1000米(分)'],bins=bin_edges,color='#008B8B',edgecolor='black')plt.title('男子1000米項(xiàng)目用時(shí)分布直方圖',fontsize=16)plt.xlabel('1000米項(xiàng)目用時(shí)(分)',fontsize=14)plt.ylabel('頻數(shù)',fontsize=14)6.4使用Python繪制圖表>6.4.7直方圖在“例題”目錄中新建名為“hist”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼。參考代碼如下。步驟1#設(shè)置X軸刻度的位置,即[3.03.23.43.63.8……]plt.xticks(ticks=bin_edges)plt.rcParams['font.sans-serif']='SimHei'plt.style.use('bmh')plt.show()6.4使用Python繪制圖表>6.4.7直方圖運(yùn)行代碼,在打開(kāi)的圖表窗口中展示“男子1000米項(xiàng)目用時(shí)分布直方圖”,效果如圖。步驟2“男子1000米項(xiàng)目用時(shí)分布直方圖”效果【結(jié)果分析】1000米項(xiàng)目用時(shí)集中在3.6分鐘至4.6分鐘;用時(shí)低于3.6分鐘和高于4.6分鐘的學(xué)生人數(shù)較少。6.4使用Python繪制圖表>6.4.8箱形圖使用pyplot模塊中的boxplot()函數(shù)可繪制箱形圖,該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。pyplot.boxplot(x,tick_labels,vert=True,sym=None,positions=None,widths=0.5)x:表示輸入的數(shù)據(jù)。如果該數(shù)據(jù)是二維數(shù)組,則x中的每列數(shù)據(jù)生成一個(gè)箱形圖;如果該數(shù)據(jù)是多個(gè)一維數(shù)組組成的序列,則x中的每個(gè)數(shù)組生成一個(gè)箱形圖。tick_labels:用于設(shè)置每個(gè)箱形圖的刻度標(biāo)簽,通常是每個(gè)箱形圖的類別標(biāo)簽。vert:用于設(shè)置是否垂直顯示箱形圖。sym:用于設(shè)置異常值的標(biāo)記類型。positions:用于設(shè)置每個(gè)箱形圖在坐標(biāo)軸上的位置。widths:用于設(shè)置箱形圖的寬度,單位默認(rèn)為點(diǎn)。課堂互動(dòng)在“例題”目錄中新建名為“boxplot”的Python文件,并在該文件中編寫(xiě)代碼,繪制“男子1000米項(xiàng)目用時(shí)箱形圖”。6.4使用Python繪制圖表>6.4.9詞云圖在Python中,使用WordCloud庫(kù)可以根據(jù)文本數(shù)據(jù)生成詞云圖,使用matplotlib庫(kù)可以將生成的詞云圖顯示出來(lái)。生成詞云圖的語(yǔ)法格式如下。WordCloud(width,height,background_color='white',max
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