Python 數據可視化實戰

刘礼培，男，重庆文理学院副教授，数学与大数据学院大数据系系主任。主要研究方向为偏微分方程在图像处理用的应用。授课方向为大数据分析、数学建模、高等数学。曾获全国大学生数学建模竞赛国家二等奖指导教师、全国大学生数学建模竞赛重庆赛区优秀指导教师

目錄

第　1章 Python數據可視化概述　1

1.1　瞭解數據與數據可視化　1

1.1.1　瞭解數據　2

1.1.2　瞭解數據可視化　2

1.2　熟悉常用的數據可視化圖形　4

1.2.1　熟悉基礎圖形的種類及作用　4

1.2.2　掌握高級圖形的種類及作用　8

1.3　瞭解與比較Python與其他可視化工具　14

1.3.1　比較常用數據可視化工具　14

1.3.2　瞭解Python數據可視化工具庫　16

1.4　熟悉Python集成開發環境Jupyter　18

1.4.1　掌握Jupyter的基礎操作　18

1.4.2　熟悉Jupyter的高級操作　23

小結　30

第　2章 數據的讀取與處理　31

2.1　讀取數據　31

2.1.1　讀取CSV數據　31

2.1.2　讀取Excel文件數據　34

2.1.3　讀取數據庫數據　35

2.2　處理數據　38

2.2.1　校驗數據　38

2.2.2　清洗數據　44

2.2.3　合並數據　53

小結　60

實訓　60

實訓1　讀取無人售貨機數據　60

實訓2　處理無人售貨機數據　61

第3章　Matplotlib數據可視化基礎　63

3.1　基礎語法與常用參數　63

3.1.1　基礎語法與繪圖風格　63

3.1.2　動態rc參數　68

3.2　繪圖分析特徵間的關系　74

3.2.1　繪制散點圖　74

3.2.2　繪制折線圖　77

3.3　繪圖分析特徵內部數據分佈與分散狀況　80

3.3.1　繪制餅圖　80

3.3.2　繪制柱形圖　82

3.3.3　繪制箱線圖　83

小結　85

實訓　85

實訓1　分析各產業就業人員數據特徵間的關系　85

實訓2　分析各產業就業人員數據特徵的分佈與分散狀況　86

第4章　seaborn繪制進階圖形　88

4.1　熟悉seaborn繪圖基礎　88

4.1.1　瞭解seaborn中的基礎圖形　88

4.1.2　瞭解seaborn的繪圖風格　90

4.1.3　熟悉seaborn的調色板　97

4.2　繪制關系圖　107

4.2.1　繪制散點圖　107

4.2.2　繪制折線圖　110

4.2.3　繪制熱力圖　113

4.2.4　繪制矩陣網格圖　115

4.2.5　繪制關系網格組合圖　118

4.3　繪制分類圖　121

4.3.1　繪制條形圖　122

4.3.2　繪制單變量分佈圖　125

4.3.3　繪制分類散點圖　126

4.3.4　繪制增強箱線圖　133

4.3.5　繪制分類網格組合圖　134

4.4　繪制回歸圖　137

4.4.1　繪制線性回歸擬合圖　137

4.4.2　繪制線性回歸網格組合圖　139

小結　140

實訓　140

實訓1　分析各空氣質量指數之間的相關關系及其分佈情況　140

實訓2　分析各空氣質量指數與AQI的相關性　142

第5章　pyecharts交互式圖形繪制　143

5.1　pyecharts繪圖基礎　143

5.1.1　初始配置項　143

5.1.2　系列配置項　144

5.1.3　全局配置項　146

5.2　繪制交互式基礎圖形　148

5.2.1　繪制條形圖　148

5.2.2　繪制散點圖　154

5.2.3　繪制折線圖　156

5.2.4　繪制箱線圖　159

5.2.5　繪制3D散點圖　161

5.2.6　繪制餅圖　162

5.3　繪制交互式高級圖形　165

5.3.1　繪制層疊多圖　165

5.3.2　繪制漏鬥圖　168

5.3.3　繪制熱力圖　170

5.3.4　繪制詞雲圖　171

5.3.5　繪制關系圖　173

5.3.6　繪制桑基圖　176

5.4　繪制組合圖形　178

5.4.1　繪制並行多圖　178

5.4.2　繪制順序多圖　180

5.4.3　繪制時間線輪播多圖　183

小結　186

實訓　186

實訓1　繪制交互式基礎圖形　186

實訓2　繪制組合圖形　187

第6章　廣電大數據可視化項目實戰　188

6.1　瞭解項目背景與目標　188

6.1.1　瞭解項目背景　188

6.1.2　熟悉數據情況　189

6.1.3　熟悉項目流程　190

6.2　讀取與處理廣播電視數據　191

6.2.1　讀取數據　191

6.2.2　清洗數據　192

6.3　繪制可視化圖形　197

6.3.1　繪制用戶分析圖　197

6.3.2　繪制頻道分析圖　198

6.3.3　繪制時長分析圖　200

6.3.4　繪制周時長分析圖　202

6.3.5　繪制用戶支付方式分析圖　204

6.4　項目分析報告　205

6.4.1　分析思路　205

6.4.2　分析結果　206

6.4.3　總結與建議　211

小結　212

實訓　各科目考試成績可視化項目　212

第7章　新零售智能銷售數據可視化實戰　214

7.1　瞭解項目背景與目標　214

7.1.1　瞭解項目背景　214

7.1.2　熟悉數據情況　215

7.1.3　熟悉項目流程　215

7.2　讀取與處理新零售智能數據　216

7.2.1　讀取數據　216

7.2.2　清洗數據　217

7.2.3　規約數據　220

7.3　繪制可視化圖形　222

7.3.1　繪制銷售分析圖　222

7.3.2　繪制庫存分析圖　235

7.3.3　繪制用戶分析圖　238

7.4　撰寫項目分析報告　241

7.4.1　分析思路　241

7.4.2　分析結果　241

7.4.3　總結和建議　253

小結　253

實訓　超市銷售數據可視化項目　254

第8章　基於TipDM大數據挖掘建模平臺實現廣電大數據可視化項目　256

8.1　平臺簡介　256

8.1.1　實訓庫　258

8.1.2　數據管理　258

8.1.3　我的實訓　259

8.1.4　數據分析與可視化算法　260

8.2　實現廣電大數據可視化項目　262

8.2.1　數據源配置　262

8.2.2　數據可視化　268

小結　277

實訓　各科考試成績可視化項目　277