[Python] Python 学习 - 可视化数据操作(一)
Python 学习 - 可视化数据操作(一)
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目录
- 折线图
- 散点图
- 随机漫步
- 骰子点数概率
- 文件目录
折线图
cube_squares.py
import matplotlib.pyplot as plt x_values=list(range(1, 5000))
y_values=[pow(x, 3) for x in x_values] plt.scatter(x_values, y_values, c=y_values, cmap=plt.cm.Blues, edgecolor='none', s=40) # 设置标题和样式
plt.title("Square Numbers", fontsize=24)
plt.xlabel("Value", fontsize=14)
plt.ylabel("Square of Value", fontsize=14) # 设置刻度标记的大小
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14) plt.show()
mpl_squares.py
# 简单的折线图
import matplotlib.pyplot as plt input_values=[1, 2, 3, 4, 5 ]
squares = [1, 4, 9, 16, 25] # 绘制线条的粗细
plt.plot(input_values, squares, linewidth=5) # 设置图表标题,并给坐标轴加上标签
plt.title("Square Numbers", fontsize=24)
plt.xlabel("Value", fontsize=14)
plt.ylabel("Square of Value", fontsize=14) # 设置刻度标记的大小,axis='both' 表示指定的实参影响 x 轴和 y 轴上的刻度
plt.tick_params(axis='both', labelsize=14) plt.show()
散点图
scatter_squares.py
# 散点图 import matplotlib.pyplot as plt x_values = list(range(1, 1001))
y_values = [x**2 for x in x_values] # c:颜色
#plt.scatter(x_values, y_values, c='red', edgecolor='none', s=40)
#plt.scatter(x_values, y_values, c=(0, 0, 8), edgecolor='none', s=40)
plt.scatter(x_values, y_values, c=y_values, cmap=plt.cm.Blues, edgecolor='none', s=40) # 设置标题和样式
plt.title("Square Numbers", fontsize=24)
plt.xlabel("Value", fontsize=14)
plt.ylabel("Square of Value", fontsize=14) # 设置刻度标记的大小
plt.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=14) plt.show() # 保存图表
#plt.savefig('squared_plot.png', bbox_inches='tight')
随机漫步
random_walk.py
from random import choice class RandomWalk(): def __init__(self, num_points=5000):
# 初始化随机漫步的属性
self.num_points = num_points # 所有随机漫步都始于(0, 0)
self.x_values = [0]
self.y_values = [0] def fill_walk(self): # 不断漫步,直到列表达到指定的长度
while len(self.x_values) < self.num_points:
x_step = self.get_step();
y_step = self.get_step(); # 拒绝原地踏步
if x_step == 0 and y_step == 0:
continue # 计算下一个点的 x 和 y 值
next_x = self.x_values[-1] + x_step
next_y = self.y_values[-1] + y_step self.x_values.append(next_x)
self.y_values.append(next_y) def get_step(self):
# 决定前进方向以及沿这个方向前进的距离
direction = choice([1, -1]) # 随机选 1 或 -1
distance = choice([0, 1, 2, 3, 4]) # 随机选 0, 1, 2, 3, 4 return direction * distance # 正数:右移,负数:左移
rw_visual.py
import matplotlib.pyplot as plt from 随机漫步.random_walk import RandomWalk while True:
# 创建一个 RandomWalk 实例,并将其包含的点都绘制出来
rw = RandomWalk(5000)
rw.fill_walk() point_numbers = list(range(rw.num_points))
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=1) # 设置绘图窗口的尺寸
#plt.figure(dpi=128, figsize=(10, 6)) # 突出起点和终点
plt.scatter(0, 0, c='green', edgecolors='none', s=100)
plt.scatter(rw.x_values[-1], rw.y_values[-1], c='red', edgecolors='none', s=100) #plt.plot(rw.x_values, rw.y_values, linewidth=10) # 隐藏坐标轴
plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
plt.axes().get_yaxis().set_visible(False) plt.show() keep_running = input("继续?(y/n):")
if keep_running == 'n':
break
骰子点数概率
die.py
from random import randint class Die():
# 表示一个骰子类 def __init__(self, num_sides=6):
# 6 面
self.num_sides = num_sides def roll(self):
# 返回 1~6
return randint(1, self.num_sides)
die_visual.py
import pygal from 骰子.die import Die # 创建一个 D6
die = Die() results = []
for roll_num in range(1000):
result = die.roll()
results.append(result) frequencies = []
for value in range(1, die.num_sides+1):
# 计算某个值出现同样的次数
frequency = results.count(value)
frequencies.append(frequency) # 对结果进行可视化
hist = pygal.Bar() hist.title = "D6 1000次:"
hist.x_labels = [str(num) for num in range(1, 7)] #['1', '2', '3', '4', '5', '6']
hist.x_title = "结果"
hist.y_title = "概率" hist.add('D6', frequencies)
hist.render_to_file('images/die_visual.svg')
dice_visual.py
import pygal from 骰子.die import Die # 创建 2 个 D6
die_1 = Die()
die_2 = Die() results = []
for roll_num in range(1000):
result = die_1.roll() + die_2.roll()
results.append(result) frequencies = []
max_results = die_1.num_sides + die_2.num_sides
for value in range(2, max_results+1):
# 计算某个值出现同样的次数
frequency = results.count(value)
frequencies.append(frequency) # 对结果进行可视化
hist = pygal.Bar() hist.title = "D6 100次:"
hist.x_labels = [str(num) for num in range(1, 13)] #['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', '11', '12']
hist.x_title = "结果"
hist.y_title = "出现的次数" hist.add('D6 + D6', frequencies)
hist.render_to_file('images/dice_visual.svg')
different_dice.py
import pygal from 骰子.die import Die # 创建一个 D6 和 D10
die_1 = Die()
die_2 = Die(10) results = []
for roll_num in range(5000):
result = die_1.roll() + die_2.roll()
results.append(result) frequencies = []
max_results = die_1.num_sides + die_2.num_sides
for value in range(2, max_results+1):
# 计算某个值出现同样的次数
frequency = results.count(value)
frequencies.append(frequency) # 对结果进行可视化
hist = pygal.Bar() hist.title = "5000 次:D6 + D10 的结果。"
hist.x_labels = [str(num) for num in range(2, 17)]
hist.x_title = "结果"
hist.y_title = "重复出现的次数" hist.add('D6 + D10', frequencies)
hist.render_to_file('images/different_visual.svg')
文件目录
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