Python數(shù)據(jù)可視化快速入門到精通

第1篇  基礎(chǔ)篇  001
第1章　認識數(shù)據(jù)可視化  002
1.1  什么是數(shù)據(jù)可視化  002
1.2  數(shù)據(jù)可視化的作用  002
1.3  數(shù)據(jù)可視化常用工具  003
1.4  如何選擇適合的圖表類型  004
1.5  圖表的基本組成  005
第2章　搭建Python數(shù)據(jù)可視化環(huán)境  007
2.1  Python概述  007
2.2  搭建Python開發(fā)環(huán)境  008
2.2.1　安裝Python  008
2.2.2　使用IDLE編寫“hello world”  012
2.3  集成開發(fā)環(huán)境PyCharm  014
2.3.1　下載PyCharm  014
2.3.2　安裝PyCharm  015
2.3.3　運行PyCharm創(chuàng)建工程  018
2.3.4　第一個Python程序“Hello World!”  019
2.4  數(shù)據(jù)分析標(biāo)準環(huán)境Anaconda  022
2.4.1　下載Anaconda  022
2.4.2　安裝Anaconda  023
2.5  Jupyter Notebook開發(fā)工具  025
2.5.1　認識Jupyter Notebook  025
2.5.2　新建一個Jupyter Notebook文件  025
2.5.3　在Jupyter Notebook中編寫“Hello World”  025
第3章　繪圖基礎(chǔ)之海龜繪圖Turtle  029
3.1  認識海龜繪圖  029
3.1.1　Turtle模塊  029
3.1.2　海龜繪圖的坐標(biāo)系  030
3.1.3　海龜繪圖的關(guān)鍵要素  030
3.1.4　繪制第一幅圖  030
實例3.1　繪制一只向前爬行的小海龜  030
3.2  窗口控制  032
3.2.1　設(shè)置窗口的尺寸和初始位置  032
3.2.2　設(shè)置窗口標(biāo)題  032
3.2.3　設(shè)置窗口的背景顏色  033
3.2.4　設(shè)置窗口的背景圖片  034
3.2.5　清空屏幕上的繪圖  035
3.2.6　關(guān)閉窗口  035
3.3  畫筆設(shè)置  035
3.3.1　畫筆初始形狀  036
3.3.2　設(shè)置畫筆顏色  037
3.3.3　落筆與抬筆  038
實例3.2　繪制兩條不同顏色的平行線  039
3.3.4　設(shè)置線條粗細  040
3.3.5　隱藏與顯示海龜光標(biāo)  040
3.3.6　設(shè)置畫筆的速度  041
3.4  輸入/輸出文字  042
3.4.1　輸出文字  042
3.4.2　輸入文字  043
3.5  繪制圖形  045
3.5.1　繪制線條  045
實例3.3　繪制折線  045
3.5.2　繪制矩形  046
實例3.4　繪制一個簡單的柱子  046
3.5.3　繪制柱形圖  047
實例3.5　繪制銷量分析柱形圖  047
3.6  綜合案例——繪制奧運五環(huán)標(biāo)志  049
3.7  實戰(zhàn)練習(xí)  050
第4章　Matplotlib入門  051
4.1  Matplotlib概述  051
4.1.1　Matplotlib簡介  051
4.1.2　安裝Matplotlib  054
4.1.3　Matplotlib圖表之初體驗  056
實例4.1　在PyCharm中繪制圖表  056
實例4.2　Jupyter Notebook中繪制圖表  056
4.2  圖表的常用設(shè)置  057
4.2.1　基本繪圖plot()函數(shù)  057
實例4.3　繪制簡單折線圖  057
實例4.4　繪制體溫折線圖  057
4.2.2　設(shè)置畫布  060
實例4.5　自定義畫布  060
4.2.3　設(shè)置坐標(biāo)軸  060
實例4.6　為體溫折線圖的軸設(shè)置標(biāo)題  061
實例4.7　為折線圖設(shè)置刻度1  062
實例4.8　為折線圖設(shè)置刻度2  062
實例4.9　為折線圖設(shè)置坐標(biāo)范圍  063
4.2.4　添加文本標(biāo)簽  063
實例4.10　為折線圖添加基礎(chǔ)體溫文本標(biāo)簽  065
4.2.5　設(shè)置標(biāo)題和圖例  065
4.2.6　添加注釋  068
實例4.11　為圖表添加注釋  070
4.2.7　設(shè)置網(wǎng)格線  071
4.2.8　設(shè)置參考線（輔助線）  071
實例4.12　為圖表添加水平參考線  072
4.2.9　選取范圍  072
實例4.13　為圖表添加選取范圍  073
4.2.10　圖表布局  073
4.2.11　保存圖表  074
4.3  常用圖表的繪制  074
4.3.1　繪制折線圖  075
實例4.14　繪制學(xué)生語數(shù)外各科成績分析圖  075
4.3.2　繪制柱形圖  076
實例4.15　5行代碼繪制簡單的柱形圖  076
實例4.16　繪制線上圖書銷售額分析圖  077
實例4.17　繪制各平臺圖書銷售額分析圖  077
4.3.3　繪制直方圖  078
實例4.18　繪制簡單直方圖  079
實例4.19　直方圖分析學(xué)生數(shù)學(xué)成績分布情況  079
4.3.4　繪制餅形圖  080
實例4.20　繪制簡單餅形圖  081
實例4.21　通過餅形圖分析各省銷量占比情況  082
實例4.22　繪制分裂餅形圖  082
實例4.23　環(huán)形圖分析各省銷量占比情況  083
實例4.24　內(nèi)嵌環(huán)形圖分析各省銷量占比情況  084
4.3.5　繪制散點圖  085
實例4.25　繪制簡單散點圖  085
實例4.26　散點圖分析銷售收入與廣告費的相關(guān)性  086
4.3.6　繪制面積圖  086
實例4.27　繪制簡單面積圖  087
實例4.28　面積圖分析線上圖書銷售情況  087
實例4.29　堆疊面積圖分析各平臺圖書銷售情況  088
4.3.7　繪制箱形圖  088
實例4.30　繪制簡單箱形圖  089
實例4.31　繪制多組數(shù)據(jù)的箱形圖  089
實例4.32　通過箱形圖判斷異常值  091
4.3.8　繪制熱力圖  091
實例4.33　繪制簡單熱力圖  092
實例4.34　熱力圖對比分析學(xué)生各科成績  092
4.3.9　雷達圖  093
實例4.35　雷達圖分析男生女生各科成績差異  093
4.3.10　氣泡圖  094
實例4.36　氣泡圖分析成交商品件數(shù)與訪客數(shù)  094
4.3.11　棉棒圖  095
實例4.37　簡單的棉棒圖  096
4.3.12　誤差棒圖  096
實例4.38　繪制誤差為1的誤差棒圖  097
4.4  綜合案例——京東電商單品銷量同比增長情況分析  097
4.5  實戰(zhàn)練習(xí)  099
第2篇  提高篇  101
第5章　Matplotlib進階  102
5.1  Matplotlib顏色設(shè)置  102
5.1.1　常用顏色  102
5.1.2　Matplotlib可識別的顏色格式  102
實例5.1　不同顏色格式的運用  103
5.1.3　Matplotlib顏色映射  104
實例5.2　顏色映射的運用  105
5.2  Matplotlib處理日期時間  105
5.2.1　dates模塊  105
5.2.2　設(shè)置坐標(biāo)軸日期的顯示格式  107
實例5.3　設(shè)置日期顯示格式  107
5.2.3　  設(shè)置坐標(biāo)軸日期刻度標(biāo)簽  108
實例5.4　設(shè)置x軸日期刻度為星期  108
5.3  次坐標(biāo)軸（雙坐標(biāo)軸）   109
5.3.1　共享x坐標(biāo)軸［twinx()函數(shù)］   109
實例5.5　繪制雙y軸圖表  109
5.3.2　共享y坐標(biāo)軸［twiny()函數(shù)］   110
實例5.6　繪制雙x軸圖表  111
5.4  繪制多個子圖表  111
5.4.1　subplot()函數(shù)  111
實例5.7　使用subplot函數(shù)繪制多子圖的空圖表  112
實例5.8　繪制包含多個子圖的圖表  112
5.4.2　subplots()函數(shù)  114
實例5.9　使用subplots()函數(shù)繪制多子圖的空圖表  114
實例5.10　使用subplots()函數(shù)繪制多子圖圖表  115
5.4.3　add_subplot()函數(shù)  116
實例5.11　使用add_subplot()函數(shù)繪制多子圖圖表  116
5.4.4　子圖表共用一個坐標(biāo)軸  116
實例5.12　多個子圖共用一個y軸  116
5.5  繪制函數(shù)圖像  117
5.5.1　一元一次函數(shù)圖像  117
實例5.13　繪制一元一次函數(shù)圖像  117
5.5.2　一元二次函數(shù)圖像  118
實例5.14　繪制一元二次函數(shù)圖像  118
5.5.3　正弦函數(shù)圖像  118
實例5.15　繪制正弦函數(shù)圖像  118
5.5.4　余弦函數(shù)圖像  119
實例5.16　繪制余弦函數(shù)圖像  119
5.5.5　S形生長曲線［Sigmoid()函數(shù)］  120
實例5.17　繪制高中生物S形曲線  120
5.6  形狀與路徑  121
5.6.1　形狀（patches模塊）  121
5.6.2　路徑（path模塊）  122
實例5.18　使用path模塊繪制矩形路徑  123
5.6.3　繪制圓（Circle模塊）  124
實例5.19　繪制圓形  125
5.6.4　繪制矩形（Rectangle模塊）  126
實例5.20　使用Rectangle模塊繪制矩形  126
5.7  繪制3D圖表  127
5.7.1　3D柱形圖  127
實例5.21　繪制3D柱形圖  127
5.7.2　3D曲面圖  128
實例5.22　繪制3D曲面圖  128
5.8  綜合案例——圖形的綜合應(yīng)用  128
5.9  實戰(zhàn)練習(xí)  130
第6章　Pandas內(nèi)置繪圖  132
6.1  Pandas概述  132
6.1.1　Pandas簡介  132
6.1.2　安裝Pandas  132
6.2  Pandas家族成員  133
6.2.1　Series對象  135
實例6.1　創(chuàng)建一列數(shù)據(jù)  135
實例6.2　創(chuàng)建一列“物理”成績  136
6.2.2　DataFrame對象  136
實例6.3　通過列表創(chuàng)建成績表  137
實例6.4　通過字典創(chuàng)建成績表  138
6.3  Pandas處理數(shù)據(jù)  138
6.3.1　讀取數(shù)據(jù)  138
實例6.5　讀取Excel文件  138
6.3.2　數(shù)據(jù)抽取  139
實例6.6　抽取指定的數(shù)據(jù)  139
6.4  Pandas數(shù)據(jù)可視化  140
6.4.1　DataFrame.plot()函數(shù)  140
6.4.2　繪制折線圖  141
實例6.7　繪制簡單折線圖  141
實例6.8　繪制多折線圖  142
6.4.3　繪制柱形圖  143
實例6.9　繪制帶日期的柱形圖  143
實例6.10　多柱形圖  144
實例6.11　堆疊（面積）柱形圖  145
6.4.4　繪制餅形圖  145
實例6.12　標(biāo)準餅形圖  145
6.4.5　繪制直方圖  146
實例6.13　繪制得分直方圖  146
6.4.6　繪制散點圖  147
實例6.14　繪制學(xué)歷與薪資散點圖  147
6.4.7　繪制箱形圖  148
實例6.15　繪制箱形圖  149
實例6.16　按學(xué)歷分析薪資異常數(shù)據(jù)  149
6.5  綜合案例——折線圖 柱形圖分析銷售收入  150
6.6  實戰(zhàn)練習(xí)  152
第7章　Seaborn圖表  153
7.1  Seaborn入門  153
7.1.1　Seaborn簡介  153
7.1.2　安裝Seaborn  154
7.1.3　Seaborn圖表之初體驗  154
實例7.1　繪制簡單的柱形圖  154
7.2  Seaborn圖表的基本設(shè)置  155
7.2.1　背景風(fēng)格  155
7.2.2　邊框控制  156
7.3  常用圖表的繪制  156
7.3.1　繪制折線圖  156
實例7.2　繪制學(xué)生語文成績折線圖1  156
實例7.3　繪制學(xué)生語文成績折線圖2  157
實例7.4　多折線圖分析學(xué)生各科成績  157
7.3.2　繪制直方圖  157
實例7.5　繪制簡單直方圖  158
7.3.3　繪制條形圖  158
實例7.6　多條形圖分析學(xué)生各科成績  159
7.3.4　繪制散點圖  160
實例7.7　散點圖分析“小費”  160
7.3.5　繪制線性回歸模型［lmplot()函數(shù)］  161
實例7.8　線性回歸圖表分析“小費”  161
7.3.6　繪制箱形圖［boxplot()函數(shù)］  162
實例7.9　箱形圖分析“小費”異常數(shù)據(jù)  162
7.3.7　繪制核密度圖［kdeplot()函數(shù)］  162
實例7.10　核密度圖分析鳶尾花  163
7.3.8　繪制提琴圖［violinplot()函數(shù)］  163
實例7.11　提琴圖分析“小費”  164
7.4  綜合案例——堆疊柱形圖可視化數(shù)據(jù)分析圖表的實現(xiàn)  164
7.5  實戰(zhàn)練習(xí)  165
第8章　第三方圖表Pyecharts  166
8.1  Pyecharts概述  166
8.1.1　Pyecharts簡介  166
8.1.2　安裝Pyecharts  166
8.1.3　繪制第一張圖表  167
實例8.1　繪制簡單的柱狀圖  167
8.1.4　Pyecharts 1.0以上版本對方法的鏈式調(diào)用  168
8.2  Pyecharts圖表的組成  169
8.2.1　主題風(fēng)格  169
實例8.2　為圖表更換主題  170
8.2.2　圖表標(biāo)題  171
實例8.3　為圖表設(shè)置標(biāo)題  172
8.2.3　圖例  173
實例8.4　為圖表設(shè)置圖例  174
8.2.4　提示框  175
實例8.5　為圖表設(shè)置提示框  176
8.2.5　視覺映射  177
實例8.6　為圖表添加視覺映射  177
8.2.6　工具箱  179
實例8.7　為圖表添加工具箱  179
8.2.7　區(qū)域縮放  180
實例8.8　為圖表添加區(qū)域縮放  181
8.3  Pyecharts圖表的繪制  182
8.3.1　柱狀圖——Bar模塊  182
實例8.9　繪制多柱狀圖  182
8.3.2　折線/面積圖——Line模塊  183
實例8.10　繪制折線圖  184
實例8.11　繪制面積圖  185
8.3.3　餅形圖——Pie模塊  186
實例8.12　餅形圖分析各地區(qū)銷量占比情況  186
8.3.4　箱形圖——Boxplot模塊  187
實例8.13　繪制簡單的箱形圖  187
8.3.5　漣漪特效散點圖——EffectScatter模塊  187
實例8.14　繪制簡單的散點圖  187
8.3.6　詞云圖——WordCloud模塊  188
實例8.15　繪制詞云圖分析用戶評論內(nèi)容  189
8.3.7　熱力圖——HeatMap模塊  190
實例8.16　熱力圖統(tǒng)計雙色球中獎數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)  190
8.3.8　水球圖——Liquid模塊  191
實例8.17　繪制水球圖  191
8.3.9　日歷圖——Calendar模塊  192
實例8.18　繪制加班日歷圖  192
8.4  綜合案例——柱形圖 折線圖雙y軸圖表的繪制  193
8.5  實戰(zhàn)練習(xí)  196
第9章　Plotly圖表  198
9.1  Plotly入門  198
9.1.1　Plotly簡介  198
9.1.2　安裝Plotly  198
9.1.3　Plotly繪圖原理  199
實例9.1　繪制第一張Plotly圖表  199
實例9.2　使用expression模塊繪制圖表  200
9.1.4　Plotly保存圖表的方式  201
實例9.3　生成HTML網(wǎng)頁格式的圖表文件  201
9.2  基礎(chǔ)圖表  202
9.2.1　折線圖和散點圖  202
實例9.4 　繪制多折線圖  202
實例9.5　繪制散點圖  203
9.2.2　柱形圖和水平條形圖  204
實例9.6　繪制簡單的柱形圖  204
實例9.7　繪制多柱形圖  204
實例9.8　堆疊柱形圖  205
實例9.9　繪制水平條形圖  206
9.2.3　餅形圖和環(huán)形圖  206
實例9.10　繪制餅形圖  207
實例9.11　繪制環(huán)形圖  207
9.3  圖表細節(jié)設(shè)置  208
9.3.1　圖層布局函數(shù)Layout()  208
9.3.2　添加圖表標(biāo)題（title）  209
9.3.3　添加文本標(biāo)記（text）  210
實例9.12　為折線圖添加文本標(biāo)記  210
實例9.13　為散點圖添加文本標(biāo)記  211
實例9.14　為柱形圖添加文本標(biāo)記  211
9.3.4　添加注釋文本（annotation）  211
實例9.15　標(biāo)記股票最高收盤價  212
9.4  統(tǒng)計圖表  213
9.4.1　直方圖  213
實例9.16　繪制直方圖  214
9.4.2　箱形圖  215
實例9.17　繪制簡單的箱形圖  215
實例9.18　多個箱子的箱形圖  216
9.4.3　熱力圖  216
實例9.19　實現(xiàn)RGB圖形數(shù)據(jù)  216
實例9.20　繪制顏色圖塊  217
實例9.21　繪制簡單熱力圖  218
9.4.4　等高線圖  218
實例9.22　繪制等高線圖  218
9.5  繪制多子圖表  219
9.5.1　繪制基本的子圖表  219
實例9.23　繪制一個簡單的多子圖表  219
9.5.2　自定義子圖位置  220
實例9.24　繪制一個包含3個子圖的圖表  220
9.5.3　子圖可供選擇的圖形類型  221
9.6  三維圖繪制  221
實例9.25　繪制3D散點圖  221
9.7  繪制表格  222
9.7.1　Table()函數(shù)  222
實例9.26　繪制學(xué)生成績表  223
實例9.27　將Excel數(shù)據(jù)繪制成網(wǎng)頁表格  223
9.7.2　create_table()函數(shù)  224
實例9.28　將DataFrame數(shù)據(jù)生成表格  224
實例9.29　數(shù)據(jù)表格與折線圖混合圖表  225
9.8  綜合案例——用戶畫像  226
9.9  實戰(zhàn)練習(xí)  228
第10章　Bokeh圖表  229
10.1  Bokeh入門  229
10.1.1　安裝Bokeh  229
10.1.2　Bokeh的基本概念  229
10.1.3　繪制第一張圖表（折線圖）  230
實例10.1　繪制簡單的折線圖  230
實例10.2　繪制多折線圖  231
實例10.3　使用multi_line()方法繪制多折線圖  232
10.1.4　數(shù)據(jù)類型  233
實例10.4　使用字典類型數(shù)據(jù)繪制圖表  233
實例10.5　使用NumPy數(shù)組類型數(shù)據(jù)繪制圖表  234
實例10.6　使用DataFrame類型數(shù)據(jù)繪制圖表  234
實例10.7　通過ColumnDataSource傳遞字典數(shù)據(jù)繪制圖表  234
實例10.8　通過ColumnDataSource傳遞DataFrame數(shù)據(jù)繪制圖表  235
實例10.9　通過ColumnDataSource傳遞分組統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制圖表  236
10.2  繪制基本圖表  237
10.2.1　散點圖  237
實例10.10　使用circle()方法繪制散點圖  237
10.2.2　組合圖表  237
實例10.11　折線圖 散點圖組合圖表  237
10.2.3　條形圖  238
實例10.12　繪制垂直條形圖  238
實例10.13　繪制水平條形圖  239
10.2.4　餅（環(huán)）形圖  239
實例10.14　繪制餅形圖  239
實例10.15　繪制環(huán)形圖  240
10.3  圖表設(shè)置  241
10.3.1　圖表的布局  241
實例10.16　垂直方向布局多個圖表  241
實例10.17　水平方向布局多個圖表  241
實例10.18　通過網(wǎng)格布局多個圖表  242
10.3.2　配置繪圖工具  242
實例10.19　在圖表上顯示工具欄  243
實例10.20　為圖表指定平移、滑輪縮放和懸停工具  244
10.3.3　設(shè)置視覺屬性  244
實例10.21　為圖表設(shè)置主題樣式  245
實例10.22　使用調(diào)色板為圖表設(shè)置顏色  246
實例10.23　使用顏色映射器為圖表設(shè)置顏色  246
10.3.4　圖表注釋  247
實例10.24　為圖表設(shè)置標(biāo)題  247
實例10.25　設(shè)置圖表標(biāo)題顏色和大小等  248
實例10.26　為圖表設(shè)置雙標(biāo)題  248
實例10.27　為圖表添加圖例  249
實例10.28　指定圖例所顯示的位置  249
實例10.29　圖例自動分組  250
10.4  可視化交互  250
10.4.1　微調(diào)器  250
實例10.30　通過微調(diào)器調(diào)節(jié)散點圖中散點的大小  251
10.4.2　選項卡  252
實例10.31　為圖表添加選項卡  252
10.4.3　滑塊（自定義js回調(diào)）  252
實例10.32　通過滑塊調(diào)整圖表  253
10.5  綜合案例  254
10.6  實戰(zhàn)練習(xí)  255
第3篇  案例篇  257
第11章　Matplotlib Pandas實現(xiàn)商業(yè)圖表之漸變餅形圖  258
11.1  案例描述  258
11.2  實現(xiàn)過程  259
11.2.1　數(shù)據(jù)準備  259
11.2.2　數(shù)據(jù)處理  259
11.2.3　繪制漸變餅形圖  260
11.3  關(guān)鍵技術(shù)  262
第12章　Matplotlib NumPy實現(xiàn)商業(yè)圖表之對比分析雙向柱形圖  264
12.1  案例描述  264
12.2  實現(xiàn)過程  265
12.2.1　數(shù)據(jù)準備  265
12.2.2　繪制雙向柱形圖  265
12.3  關(guān)鍵技術(shù)  267
第13章　Matplotlib Animation實現(xiàn)動態(tài)圖表  269
13.1  案例描述  269
13.2  實現(xiàn)過程  270
13.2.1　數(shù)據(jù)準備  270
13.2.2　繪制雙y軸動態(tài)圖表  270
13.2.3　程序調(diào)試  272
13.3  關(guān)鍵技術(shù)  274
第14章　Matplotlib Pandas PyQt5實現(xiàn)嵌入交互式圖表  275
14.1  案例描述  275
14.2  界面設(shè)計環(huán)境安裝與配置  277
14.3  實現(xiàn)過程  278
14.3.1　窗體設(shè)計  278
14.3.2　.ui文件轉(zhuǎn)換為.py文件  279
14.3.3　主程序模塊  280
14.4  關(guān)鍵技術(shù)  283
第15章　Matplotlib NumPy實現(xiàn)趣味繪圖——花好月圓  285
15.1  案例描述  285
15.2  實現(xiàn)過程  286
15.2.1　圖案設(shè)計草圖  286
15.2.2　算法公式  286
15.2.3　繪制“花好月圓”  287
15.3  關(guān)鍵技術(shù)  289
附錄  　  291
附錄1　Matplotlib速查表  291
附錄2　顏色值速查表  296
附錄3　Matplotlib顏色圖  300
附錄4　Plotly配色  303
附錄5　Turtle常見命令速查表  307