python 中常用可视化工具库

python 中常用可视化工具库

a、Numpy常用属性及方法

为什么用它：它可以方便的使用数组，矩阵进行计算，包含线性代数。傅里叶变换、随机数生成等大量函数（处理数值型的数组）

import numpy as np

Numpy生成array的属性：

import numpy as np
    
x=np.array([1,2,3,4,5,6,7,8]) # 一维

x.shape  #(8,) 

X=np.array([[1,2,3,4],[5,6,7,8]]) # 二维数组

X.shape  #(2,4)

#规律：从外往里数元素个数

操作函数

import numpy as np
A=np.arange(10).reshape(2,5) # np.arrage(10)--> array([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9])
A.shape  # (2,5)  A=[[0,1,2,3,4],[5,6,7,8,9]]
test1=A+1  # array([[1,2,3,4,5],[6,7,8,9,10]])
test2=A+3  #array([[0,3,6,9,12],[15,18,21,24,27]])
#......
B=np.arange(1,11).reshape(2,5)
test3=A+B  #test3=[[1,3,5,7,9],[11,13,15,17,19]]
test4=B-A  #test4=[[1,1,1,1,1],[1,1,1,1,1]]

索引查询

# array[:10] 取前10个数
# array[-3:] 去最后3个数
# 

import numpy as np
C=np.random.randint(1,100,10)
#C[-3:]=10#[77  1 30  3 31 10 92 10 10 10]

# 获取数组中最大的前N个数字、
#argsort() 传回排序后的索引下标 
print(C[C.argsort()])#排序[ 5 11 31 39 53 53 85 88 95 99]
print(C[C.argsort()[-3:]])#取最大的3个元素[88 95 99]

Numpy中的数学统计函数

	import numpy as np
    
    t = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    t1=t.sum()#15求和
    t2 = t.mean()#3.0 平均值
    t3=t.min()#1 最小值
    t4=np.median(t)  #3.0 中位数
    t5 = t.var()  # 2.0 方差
    t6=t.std()#1.4142135623730951 标准差

Numpy的向量化操作

	t = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    n=t[t>3].size  #注意！没有括号  当然len(t[t>3])也能实现，但是t[t>3].size性能更好，所有时间更短
    print(n)

Numpy数组合并

	t1=np.array([1,2,3,4])
    #t2=np.array([5,6,7,8])
    t2=np.array([[5,6,7,8],
                 [9,10,11,12]])
    t3=np.vstack([t1,t2])   #[[1 2 3 4],[5 6 7 8]]
    #t4=np.hstack([t1,t2])   #[1,2,3,4,5,6,7,8]
#注意：
#1.vstack：使用是必须保持每个一维数组里的元素里的个数相同
#即：t1=np.array([1,2,3,4])
#    t2=np.array([[5,6,7,8],
#                [9,10,11,12]])
#    这种情况下使用vstack会报错
#ValueError: all the input array dimensions for the concatenation axis must match exactly, but along dimension 1, the array at index 0 has size 3 and the array at index 1 has size 4
#2.同理：hstack使用是必须保持每个二维数组里的一维数组个数相同
#即：t1=np.array([1,2,3,4])
#   t2=np.array([[5,6,7,8],
#                [9,10,11,12]])
#  此时np.hstack([t1,t2]) 会报错 
#ValueError: all the input arrays must have same number of dimensions, but the array at index 0 has 1 dimension(s) and the array at index 1 has 2 dimension(s)

案例二：

	t1=np.array([[1,2,3,4],
                 [5,6,7,8]])
    t2=np.array([[5,6,7,8],
                 [1,2,3,4]])
    t3=np.vstack([t1,t2])   
    t4=np.hstack([t1,t2])  
    print(t3)
    #[[1 2 3 4]
     #[5 6 7 8]
     #[5 6 7 8]
     #[1 2 3 4]]
    print(t4)
    #[[1 2 3 4 5 6 7 8]
 #	  [5 6 7 8 1 2 3 4]]

​

b、pandas

为什么用pandas:它能帮我们处理数值（基于numpy）和字符串及时间序列

pandas的常用方法

Series与DataFrame

	data1=[{"name":"黄勇","age":20,"sex":"男"},{"name":"小勇子","age":21,"sex":"男"}]
    data2={"name":["hy","xyz"],"age":[20,19],"sex":["男","男"]}

    r1=pd.Series(data1)
    """0 {'name': '黄勇', 'age': 20, 'sex': '男'}
      1 {'name': '小勇子', 'age': 21, 'sex': '男'}
    dtype: object  
    """
    df1=pd.DataFrame(data1)
    '''
              name  age sex
        0   黄勇   20   男
        1  小勇子   21   男
    '''
    r3 = pd.Series(data2)
    '''
        name    [hy, xyz]
        age      [20, 19]
        sex        [男, 男]
        dtype: object
    '''

    df2 = pd.DataFrame(data2)
    '''
          name  age sex
        0   hy   20   男
        1  xyz   19   男
    '''

    r5=np.vstack([df1,df2])
    '''
        [['黄勇' 20 '男']
         ['小勇子' 21 '男']
         ['hy' 20 '男']
         ['xyz' 19 '男']]    
    '''

    #print(df1["name"].values.reshape(-1, 1).shape)   #(2,1)  [[""],[""]]

    r6=np.hstack([df1["name"].values.reshape(-1,1),df2["age"].values.reshape(-1,1)])
    '''
        [['黄勇' 20]
         ['小勇子' 19]]
    '''
 


#选择多少行多少列
'''
data.csv
是否客栈,评论数,房间数,酒店总间夜
0,686,127,223
0,354,128,64
1,58,50,3
0,65,168,43
0,303,97,69
0,31,314,229'''

    data= pd.read_csv("data/data_hotel_mult.csv")
    x=data.iloc[:,:-1]#取所有行到最后一列，不包含最后一列
    
'''
    是否客栈   评论数  房间数
0      0   686  127
1      0   354  128
2      1    58   50
3      0    65  168
4      0   303   97
5      0    31  314
'''
    

c、sklearn

逻辑回归

d、matplotlib

为什么用它：它能将数据进行可视化，将数据更 直观的呈现，使数据更加客观，更具说服力

使用：

# 导包
from matplotlib import pyplot as plt

绘图类型：

函数名称	描述
Bar	绘制条形图（柱状图）
Plot	在坐标轴上画线或者标记
Scatter	绘制x与y的散点图
hist	绘制直方图

画图步骤：

	#修改matplotlib默认的字体（需要显示中文就设置）
    matplotlib.rc("font",family="KaiTi",weight="bold",size="18")

    a = [1,0,1,1,2,4,3,2,3,4,4,5,6,5,4,3,3,1,1,1]
    b=  [0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,2,2,2,1,1,1]
    plt.figure(figsize=(20,8))

    x=[i for i in range(11,31)]
    #设置图名称
    plt.title("我与同桌女朋友个数对比")
	#设置轴名称
    plt.xlabel("年龄")
    plt.ylabel("女朋友个数")
    #设置网格alpha为不透明度
    plt.grid(alpha=0.3)
    #label设置这条折线的图例名称
    plt.plot(x,b,label="自己",lineStyle="dashed")  #折线图
    plt.plot(x,a,label="同桌")
    #图例（显示图例,必须放在plot下）
    plt.legend(loc="upper left")
   
    # 设置x轴刻度
    _xtick_labels = [f"{i}岁" for i in x]
    plt.xticks(x,_xtick_labels)

    plt.show()

各图中属性配置

plot()函数是绘制二维图形的最基本函数。用于画图它可以绘制点和线，语法格式如下：
# 常用语法
plot(x, y,ls='--',c='r',lw='12.5')
#解释：ls=lineStyle,c=color,lw=lineWidth
#有几条线，就调用几次plot()

marker 可以定义的符号如下：

标记	符号	描述
"."		点
"None", " " or ""		没有任何标记
"*"		星号

线类型：

线类型标记	描述
'-'	实线
':'	点虚线
'--'	破折线（dashed）
'-.'	点划线

颜色类型：

颜色标记	描述
'r'	红色
'g'	绿色
'b'	蓝色
'c'	青色
'm'	品红
'y'	黄色
'k'	黑色
'w'	白色

柱状图：

#水平柱状图：
plt.bar(x,y,width=0.8,color='r')
#垂直柱状图：
plt.barh(x,y)

散点图：

color='r' #所有点同一个颜色
color=['r','b'...] #定义每一个点的颜色
plt.scatter(x,y,c=color,s=30.4)
解释：s=size

直方图：

a=[131,98,125, 131, 124, 138, 131, 117, 128, 108, 135, 138, 131, 102, 107, 114, 119,128,121]
    #组距
    d=4
    m=max(a)
    n=min(a)
    #画布
    plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)
    plt.hist(a)
    plt.grid(alpha=0.3)
    #设置刻度
    plt.xticks(range(n,m+d,d))
    
    plt.show()