数据可视化技术头歌测试合集

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学习的最大理由是想摆脱平庸,早一天就多一份人生的精彩;迟一天就多一天平庸的困扰

目录

时间趋势可视化-柱形图

第1关:"大胃王"比赛数据柱形图绘制------绘制柱形图的基本步骤

任务描述

相关知识

观察和处理数据

绘制柱形图

编程要求

测试说明

第2关:"大胃王"比赛数据柱形图绘制------柱形图展示优化

任务描述

相关知识

对柱形图进行美化

[将柱形图保存为 PDF 文件或 png 文件](#将柱形图保存为 PDF 文件或 png 文件)

编程要求

测试说明

时间趋势可视化-柱形图

第1关:"大胃王"比赛数据柱形图绘制------绘制柱形图的基本步骤

任务描述

本关任务:根据实训提供的"大胃王"比赛数据绘制柱形图,熟悉柱形图绘制的基本步骤。

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握:

  1. 观察和处理数据;
  2. 绘制柱形图的基本步骤。
观察和处理数据

先导入matplotlibpandas,用pandas中的read_csv()方法读取 csv 格式文件。

  1. import pandas as pd #导入pandas,用于生成满足绘图要求的数据格式
  2. from matplotlib import pyplot as plt #导入matplotlib,用于绘制柱形图
  3. from matplotlib.backends.backend_pdf import PdfPages #用于将图片保存成pdf
  4. hot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv") #返回值为二维标记数据结构DataFrame
  5. hot_dog.head() #返回前五行数据

让我们先看看数据文件的前5行内容:

Year Winner Dogs eaten Country New record
1980 Paul Siederman & Joe Baldini 9.1 United States 0
1981 Thomas DeBerry 9.1 United States 0
1982 Steven Abrams 11.0 United States 0
1983 Luis Llamas 19.5 Mexico 0
1984 Birgit Felden 9.5 Germany 0

这个数据展示的是自1980年开始,每年吃热狗大赛的冠军姓名,冠军吃掉热狗的数量,冠军的国籍,以及是否打破纪录(0表示没有破纪录,1表示破纪录)。

绘制柱形图

首先简单介绍一下绘制柱形图的 bar 函数:

  1. matplotlib.pyplot.bar(x, height, width=0.8, bottom=None, *, align='center', data=None, **kwargs)[source]

参数:

  • x:x 坐标,数据类型 intfloat
  • height:柱形高度,数据类型 intfloat
  • width:柱形宽度,默认 0.8,范围 0 - 1 之间
  • bottom:条形的起始位置,也是 y 轴的起始坐标
  • align:条形的中心位置,center, edge边缘
  • color:条形的颜色,r, b, g, #123465等,默认 b
  • edgecolor:边框的颜色,同上
  • linewidth:边框的宽度,默认无,int 类型
  • tick_label:下标的标签,可以是元组类型的字符组合
  • log:y 轴使用科学计算法表示,bool 类型
  • orientation:是竖直条还是水平条,竖直:vertical,水平条:horizontal

其中,最基本和最常用的是x, height, widthcolor四个参数。 接下来让我们开始画一张不同年份冠军吃掉热狗数量的柱形图。

  1. fig, ax = plt.subplots() #subplots返回画布和子图
  2. axis.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"]) #绘制柱形图,第一个参数为x轴变量,第二个参数为y轴变量
  3. plt.show() #显示图像

此时生成的图像如下图1所示:

图1 默认生成的柱形图

编程要求

根据提示,在右侧编辑器 Begin-End 区间补充代码,绘制一张不同年份冠军吃掉热狗数量的柱形图。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,如果你的图形与正确答案图形一致,则通关。

# -*- coding: utf-8 -*-
import pandas as pd
from matplotlib import pyplot as plt

hot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv")

def plot(): 
    # ********* Begin *********#
    fig, ax = plt.subplots() #subplots返回画布和子图  
    ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"]) #绘制柱形图,第一个参数为x轴变量,第二个参数为y轴变量  
    plt.show()  #显示图像 
    
    # ********* End *********#
    plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_1/US.png')
    plt.close()

第2关:"大胃王"比赛数据柱形图绘制------柱形图展示优化

任务描述

本关任务:根据实训提供的"大胃王"比赛数据绘制柱形图,并存为 PDF 或 png 文件。

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握:

  1. 对柱形图进行美化;
  2. 将柱形图保存为 PDF 文件或 png 文件。
对柱形图进行美化

关卡1中的柱形图看起来平平无奇,打破记录的年份这一信息也没有体现,如果我们需要突出打破记录的年份呢?如何用不同的颜色进行表示?此外,系统默认的颜色饱和度很高,能选择更赏心悦目的颜色吗?当然可以!

突出破纪录的年份 在关卡1的基础上,这一步我们可以写一个函数,根据年份是否打破纪录,赋予不同的颜色,然后把各个年份应显示的颜色放入一个列表中。

  1. def newRecordColor():
  2. "打破记录的年份显示为粉红色,其余年份为灰绿色"
  3. list=[]
  4. for i in hot_dog["New record"]:
  5. if i==1:
  6. list.append("#DB7093") #打破记录的年份显示为粉红色
  7. else:
  8. list.append("#5F9F9F") #其余年份显示为灰绿色
  9. return list

别忘了将代码

  1. axis.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"])

修改为

  1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],color=newRecordColor()) #添加指定的颜色

光秃秃的柱形图并不能让别人快速理解数据的含义,因此,我们应当为柱形图添加必要的文字说明:

  1. ax.set_xlabel("Year") #设置x轴标签
  2. ax.set_ylabel("Dogs Eaten") #设置y轴标签
  3. ax.set_title("Hotdog game scores 1980-2010") #设置标题
  4. ax.set_xlim(1979,2011) #设置x轴数据限值

此时生成的图像如下图1所示:

图1 突出打破纪录年份后的柱形图

调整柱子的间距 图1看起来还不错,只是柱子之间太拥挤了,可以修改宽度,将代码:

  1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],color=newRecordColor())

修改为

  1. ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],width=[0.6],color=newRecordColor()) #添加指定的宽度

然后修改画布的尺寸,添加代码:

  1. plt.rcParams['figure.figsize'] = (8.0, 4.0) #设置figure_size尺寸

此时生成的图像如下图2如所示:

图2 美化后的柱形图

将柱形图保存为 PDF 文件或 png 文件

如果后续想要用 Illustrator 对图片进行美化,可以将图片保存为 PDF 格式,添加代码:

  1. pdf =PdfPages('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/hotdog.pdf') #设置pdf保存的路径和文件名
  2. pdf.savefig(fig) #将画布内容保存为PDF
  3. plt.close() #关闭画布窗口
  4. pdf.close() #关闭PDF文件

如果想将图片保存为 png 格式文件,则添加代码:

  1. plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/hotdog.png') #保存png文件
  2. plt.close() #关闭画布窗口
编程要求

根据提示,在右侧编辑器 Begin-End 区间补充代码,绘制柱形图,并突出美国人获胜的年份。其中美国人获胜的年份显示为粉红色(#DB7093),其余年份显示为灰绿色(#5F9F9F),画布大小等设置与上文保持一致。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,如果你的图形与正确答案图形一致,则通关。 图片预期输出示例:


开始你的任务吧,祝你成功!

# -*- coding: utf-8 -*-
import pandas as pd
from matplotlib import pyplot as plt

hot_dog = pd.read_csv(r"matplotlib_bar/csv/hot-dog-contest-winners.csv")

def plot(): 
    # ********* Begin *********#
    fig, ax = plt.subplots() #subplots返回画布和子图  
    ax.bar(hot_dog["Year"],hot_dog["Dogs eaten"],width=[0.6],color=unitedStatesColor()) #添加指定的宽度
    ax.set_xlabel("Year") #设置x轴标签  
    ax.set_ylabel("Dogs Eaten") #设置y轴标签  
    ax.set_title("Hotdog game scores 1980-2010") #设置标题  
    ax.set_xlim(1979,2011) #设置x轴数据限值  
    plt.rcParams['figure.figsize'] = (8.0, 4.0) #设置figure_size尺寸  

    # ********* End *********#
    plt.savefig('matplotlib_bar/studentfile/studentanswer/level_2/US.png')
    plt.close()


def unitedStatesColor():
    # ********* Begin *********#
    list=[]  
    for i in hot_dog["Country"]:  
        if i=='United States':  
            list.append("#DB7093") #打破记录的年份显示为粉红色  
        else:  
            list.append("#5F9F9F") #其余年份显示为灰绿色  
    return list  
    # ********* End *********#
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