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Python一行代碼制作炫酷可視化 Cufflinkscufflinks實戰

引言

學過Python資料分析的朋友都知道,在可視化的工具中,有很多優秀的三方庫,比如matplotlib,seaborn,plotly,Boken,pyecharts等等。這些可視化庫都有自己的特點,在實際應用中也廣為大家使用。

plotly、Boken等都是互動式的可視化工具,結合Jupyter notebook可以非常靈活友善地展現分析後的結果。雖然做出的效果非常的炫酷,比如plotly,但是每一次都需要寫很長的代碼,一是麻煩,二是不便于維護。

在資料的分析階段,更多的時間應該放在分析上,次元選擇、拆解合并,業務了解和判斷。如果既可以減少代碼量,又可以做出炫酷可視化效果,那将大大提高效率。當然如果有特别的需求除外,此方法僅針對想要快速可視化進行分析的人。

本篇給大家介紹一個很好的的工具,cufflinks,可以完美解決這個問題,且效果一樣炫酷。

cufflinks介紹

就像seaborn封裝了matplotlib一樣,cufflinks在plotly的基礎上做了一進一步的包裝,方法統一,參數配置簡單。其次它還可以結合pandas的dataframe随意靈活地畫圖。可以把它形容為"pandas like visualization"。

毫不誇張地說,畫出各種炫酷的可視化圖形,隻需一行代碼,效率非常高,同時也降低了使用的門檻兒。cufflinks的github連結如下:

https://github.com/santosjorge/cufflinks

也可以利用pip進行安裝,方式如下:

pip install cufflinks
           

利用help檢視可以支援的圖型種類

import cufflinks as cf
cf.help()

Use 'cufflinks.help(figure)' to see the list of available parameters for the given figure.
Use 'DataFrame.iplot(kind=figure)' to plot the respective figure
Figures:
  bar
  box
  bubble
  bubble3d
  candle
  choroplet
  distplot
  heatmap
  histogram
  ohlc
  pie
  ratio
  scatter
  scatter3d
  scattergeo
  spread
  surface
  violin
           

使用的格式大概是這種形式的:

Python一行代碼制作炫酷可視化 Cufflinkscufflinks實戰
  • DataFrame:代表pandas的資料框;
  • Figure:代表我們上面看到的可繪制圖形,比如bar、box、histogram等等;
  • iplot:代表繪制方法,其中有很多參數可以進行配置,調節符合你自己風格的可視化圖形;

cufflinks實戰

通過幾個執行個體感受一下上面的使用方法。使用過plotly的朋友可能知道,如果使用online模式,那麼生成的圖形是有限制的。是以,我們這裡先設定為offline模式,這樣就避免了出現次數限制問題。

import pandas as pd
import cufflinks as cf
import numpy as np

cf.set_config_file(offline=True)
           

然後我們需要按照上面的使用格式來操作,首先我們需要有個DataFrame,如果手頭沒啥資料,那可以先生成個随機數。cufflinks有一個專門生成随機數的方法,叫做datagen,用于生成不同次元的随機資料,比如下面。

lines線圖

cf.datagen.lines(1,500).ta_plot(study='sma',periods=[13,21,55])

1)cufflinks使用datagen生成随機數;

2)figure定義為lines形式,資料為(1,500);

3)然後再用ta_plot繪制這一組時間序列,參數設定SMA展現三個不同周期的時序分析。

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box箱型圖

cf.datagen.box(20).iplot(kind='box',legend=False)
           
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可以看到,x軸每個box都有對應的名稱,這是因為cufflinks通過kind參數識别了box圖形,自動為它生成的名字。如果我們隻生成随機數,它是這樣子的,預設生成100行的随機分布的資料,列數由自己標明。

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histogram直方圖

cf.datagen.histogram(3).iplot(kind='histogram')
           
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和plotly一樣,我們可以通過一些輔助的小工具框選或者lasso選擇來區分和標明指定區域,隻要一行代碼。

當然了,除了随機資料,任何的其它dataframe資料框都可以,包括我們自己導入的資料。

histogram條形圖

df=pd.DataFrame(np.random.rand(10, 4), columns=['a', 'b', 'c', 'd'])
df.iplot(kind='bar',barmode='stack')
           
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上面我們生成了一個(10,4)的dataframe資料框,名稱分别是a,b,c,d。那麼cufflinks将會根據iplot中的kind種類自動識别并繪制圖形。參數設定為堆疊模式。

scatter散點圖

df = pd.DataFrame(np.random.rand(50, 4), columns=['a', 'b', 'c', 'd'])
df.iplot(kind='scatter',mode='markers',colors=['orange','teal','blue','yellow'],size=10)
           
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bubble氣泡圖

df.iplot(kind='bubble',x='a',y='b',size='c')
           
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scatter matrix 散點矩陣圖

df = pd.DataFrame(np.random.randn(1000, 4), columns=['a', 'b', 'c', 'd'])
df.scatter_matrix()
           
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subplots 子圖

df=cf.datagen.lines(4)
df.iplot(subplots=True,shape=(4,1),shared_xaxes=True,vertical_spacing=.02,fill=True)
           
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df.iplot(subplots=True,subplot_titles=True,legend=False)
           
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df=cf.datagen.bubble(10,50,mode='stocks')
figs=cf.figures(df,[dict(kind='histogram',keys='x',color='blue'),
                    dict(kind='scatter',mode='markers',x='x',y='y',size=5),
                    dict(kind='scatter',mode='markers',x='x',y='y',size=5,color='teal')],asList=True)
figs.append(cf.datagen.lines(1).figure(bestfit=True,colors=['blue'],bestfit_colors=['pink']))
base_layout=cf.tools.get_base_layout(figs)
sp=cf.subplots(figs,shape=(3,2),base_layout=base_layout,vertical_spacing=.15,horizontal_spacing=.03,
               specs=[[{'rowspan':2},{}],[None,{}],[{'colspan':2},None]],
               subplot_titles=['Histogram','Scatter 1','Scatter 2','Bestfit Line'])
sp['layout'].update(showlegend=False)
cf.iplot(sp)
           
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shapes 形狀圖

如果我們想在lines圖上增加一些直線作為參考基準,這時候我們可以使用hlines的類型圖。

df=cf.datagen.lines(3,columns=['a','b','c'])
df.iplot(hline=[dict(y=-1,color='blue',width=3),dict(y=1,color='pink',dash='dash')])
           
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或者是将某個區域标記出來,可以使用hspan類型。

df.iplot(hspan=[(-1,1),(2,5)])
           
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又或者是豎條的區域,可以用vspan類型。

df.iplot(vspan={'x0':'2015-02-15','x1':'2015-03-15','color':'teal','fill':True,'opacity':.4})
           
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如果對iplot中的參數不熟練,直接輸入以下代碼即可查詢。

help(df.iplot)