数据呈现丨使用pandas做数据可视化

本文来源于大邓和他的Python，转载自公众号Python数据之道。

数据可视化可以让我们很直观的发现数据中隐藏的规律，察觉到变量之间的互动关系，可以帮助我们更好的给他人解释现象，做到一图胜千文的说明效果。

常见的数据可视化库有：

• matplotlib 是最常见的2维库，可以算作可视化的必备技能库，由于matplotlib是比较底层的库，api很多，代码学起来不太容易。
• seaborn 是建构于matplotlib基础上，能满足绝大多数可视化需求。更特殊的需求还是需要学习matplotlib
• pyecharts 上面的两个库都是静态的可视化库，而pyecharts有很好的web兼容性，可以做到可视化的动态效果。

但是在数据科学中，几乎都离不开pandas数据分析库，而pandas可以做

• 数据采集
• 数据读取 pd.read_csv/pd.read_excel
• 数据清洗(预处理)
• 可视化，兼容matplotlib语法(今天重点)

在本文我们可以学到用pandas做

• 导入数据
• 绘制最简单的图plot()
• 多个y的绘制图
• 折线图、条形图、饼形图和散点图绘制
• 统计信息绘图
• 箱型图
• 轴坐标刻度
• plot()更多精细化参数
• 可视化结果输出保存

准备工作

如果你之前没有学过pandas和matpltolib,我们先安装好这几个库：

!pip3 install numpy
!pip3 install pandas
!pip3 install matplotlib

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已经安装好，现在我们导入这几个要用到的库。使用的是伦敦天气数据，一开始我们只有12个月的小数据作为例子：

#jupyter notebook中需要加这行代码
%matplotlib inline
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd

#读取天气数据
df = pd.read_csv('data/london2018.csv')
df

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plot最简单的图

选择Month作为横坐标，Tmax作为纵坐标，绘图。

大家注意下面两种写法：

#写法1
df.plot(x='Month', y='Tmax')
plt.show()

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• 横坐标轴参数x传入的是df中的列名Month

• 纵坐标轴参数y传入的是df中的列名Tmax

折线图

上面的图就是折线图，折线图语法有三种

• df.plot(x='Month', y='Tmax')
• df.plot(x='Month', y='Tmax', kind='line')
• df.plot.line(x='Month', y='Tmax')

df.plot.line(x='Month', y='Tmax')
plt.show()

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#grid绘制格线
df.plot(x='Month', y='Tmax', kind='line', grid=True）
plt.show()

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多个y值

上面的折线图中只有一条线， 如何将多个y绘制到一个图中？

比如Tmax， Tmin：

df.plot(x='Month', y=['Tmax', 'Tmin'])
plt.show()

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条形图

df.plot(x='Month',
        y='Rain',
        kind='bar')
#同样还可以这样画
#df.plot.bar(x='Month', y='Rain')
plt.show()

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水平条形图

bar环卫barh，就可以将条形图变为水平条形图：

df.plot(x='Month',            
        y='Rain',            
        kind='barh')
#同样还可以这样画
#df.plot.bar(x='Month', y='Rain')
plt.show()

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多个变量的条形图：

df.plot(kind='bar',   
        x = 'Month',        
        y=['Tmax', 'Tmin'])
plt.show()

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散点图

df.plot(kind='scatter',     
        x = 'Month',       
        y = 'Sun')
plt.show()

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饼形图

df.plot(kind='pie', y='Sun')
plt.show()

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上图绘制有两个小问题：

• legend图例不应该显示
• 月份的显示用数字不太正规

df.index =['Jan','Feb','Mar','Apr','May','Jun','Jul','Aug','Sep','Oct','Nov','Dec']
df.plot(kind='pie', y = 'Sun', legend=False)
plt.show()

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更多数据

一开头的数据只有12条记录(12个月)的数据，现在我们用更大的伦敦天气数据：

import pandas as pd

df2 = pd.read_csv('data/londonweather.csv')
df2.head()

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df2.Rain.describe()
count    748.000000
mean      50.408957
std       29.721493
min        0.300000
25%       27.800000
50%       46.100000
75%       68.800000
max      174.800000
Name: Rain, dtype: float64

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上面一共有748条记录, 即62年的记录。

箱型图

df2.plot.box(y='Rain')
#df2.plot(y='Rain', kind='box')
plt.show()

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直方图

df2.plot(y='Rain', kind='hist')
#df2.plot.hist(y='Rain')
plt.show()

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纵坐标的刻度可以通过bins设置：

df2.plot(y='Rain', kind='hist', bins=[0,25,50,75,100,125,150,175, 200])
#df2.plot.hist(y='Rain')
plt.show()

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多图并存

df.plot(kind='line',      
        y=['Tmax', 'Tmin', 'Rain', 'Sun'], #4个变量可视化              
        subplots=True,   #多子图并存     
        layout=(2, 2),   #子图排列2行2列       
        figsize=(20, 10)) #图布的尺寸
plt.show()

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df.plot(kind='bar',
        y=['Tmax', 'Tmin', 'Rain', 'Sun'], #4个变量可视化 
        subplots=True,   #多子图并存       
        layout=(2, 2),   #子图排列2行2列        
        figsize=(20, 10)) #图布的尺寸
plt.show()

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加标题

给可视化起个标题：

df.plot(kind='bar',      
        y=['Tmax', 'Tmin'], #2个变量可视化         
        subplots=True,   #多子图并存          
        layout=(1, 2),   #子图排列1行2列      
        figsize=(20, 5),#图布的尺寸          
        title='The Weather of London')  #标题
plt.show()

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保存结果

可视化的结果可以存储为图片文件：

df.plot(kind='pie', y='Rain', legend=False, figsize=(10, 5), title='Pie of Weather in London')
plt.savefig('img/pie.png')
plt.show()

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df.plot更多参数

df.plot(x, y, kind, figsize, title, grid, legend, style)

• x 只有dataframe对象时，x可用。横坐标
• y 同上，纵坐标变量
• kind 可视化图的种类，如line,hist, bar, barh, pie, kde, scatter
• figsize 画布尺寸
• title 标题
• grid 是否显示格子线条
• legend 是否显示图例
• style 图的风格

查看plot参数可以使用help：

import pandas as pd
help(pd.DataFrame.plot)

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·END·

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转载：Python数据之道

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排版编辑：青酱

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