【数据分析入门】动手学数据分析 Task4 数据可视化

Task4：数据可视化

通过导入kaggle上泰坦尼克的数据集，实战数据分析全流程

项目地址: 动手学数据分析

2 第二章：数据可视化

**复习：**回顾学习完第一章，我们对泰坦尼克号数据有了基本的了解，也学到了一些基本的统计方法，第二章中我们学习了数据的清理和重构，使得数据更加的易于理解；今天我们要学习的是第二章第三节：数据可视化，主要给大家介绍一下Python数据可视化库Matplotlib，在本章学习中，你也许会觉得数据很有趣。在打比赛的过程中，数据可视化可以让我们更好的看到每一个关键步骤的结果如何，可以用来优化方案，是一个很有用的技巧。

开始之前，导入numpy、pandas以及matplotlib包和数据

# 加载所需的库
# 如果出现 ModuleNotFoundError: No module named 'xxxx'
# 你只需要在终端/cmd下 pip install xxxx 即可
%matplotlib inline
import numpy as np
import pandas as pd
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

#加载result.csv这个数据
df = pd.read_csv("result.csv")
df.head()

	Unnamed: 0	PassengerId	Survived	Pclass	Name	Sex	Age	SibSp	Parch	Ticket	Fare	Cabin	Embarked
0	0	1	0	3	Braund, Mr. Owen Harris	male	22.0	1	0	A/5 21171	7.2500	NaN	S
1	1	2	1	1	Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...	female	38.0	1	0	PC 17599	71.2833	C85	C
2	2	3	1	3	Heikkinen, Miss. Laina	female	26.0	0	0	STON/O2. 3101282	7.9250	NaN	S
3	3	4	1	1	Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)	female	35.0	1	0	113803	53.1000	C123	S
4	4	5	0	3	Allen, Mr. William Henry	male	35.0	0	0	373450	8.0500	NaN	S

2.7 如何让人一眼看懂你的数据？

《Python for Data Analysis》第九章

2.7.1 任务一：跟着书本第九章，了解matplotlib，自己创建一个数据项，对其进行基本可视化

【思考】最基本的可视化图案有哪些？分别适用于那些场景？（比如折线图适合可视化某个属性值随时间变化的走势）

思考回答

这一部分需要了解可视化图案的的逻辑，知道什么样的图案可以表达什么样的信号

• 散点图:用于发现各变量之间的关系。

• 柱状图:展示多个分类的数据变化和同类别各变量之间的比较情况。

• 条形图:展示多个分类的数据变化和同类别各变量之间的比较情况。

• 折线图:展示数据随时间或有序类别的波动情况的趋势变化。

• 饼图：用来展示各类别占比，比如男女比例。

• 热力图:以特殊高亮的形式显示访客热衷的页面区域和访客所在的地理区域的图示。

• 箱型图：用来展示一组数据分散情况，特别用于对几个样本的比较。

2.7.2 任务二：可视化展示泰坦尼克号数据集中男女中生存人数分布情况（用柱状图试试）。

#代码编写
df.groupby('Sex')['Survived'].sum().plot.bar()
plt.title('Survived_count')
plt.show()

【思考】计算出泰坦尼克号数据集中男女中死亡人数，并可视化展示？如何和男女生存人数可视化柱状图结合到一起？看到你的数据可视化，说说你的第一感受（比如：你一眼看出男生存活人数更多，那么性别可能会影响存活率）。

#思考题回答
df.groupby('Sex')['Survived'].agg(lambda x:x.count()-x.sum()).plot.bar()

<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x227edb1a320>

df.groupby('Sex')['Survived'].value_counts().plot(kind='bar')

<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x227edb6ee48>

感受

女生存活人数更多，性别可能会影响存活率

2.7.3 任务三：可视化展示泰坦尼克号数据集中男女中生存人与死亡人数的比例图（用柱状图试试）。

#代码编写
# 提示：计算男女中死亡人数 1表示生存，0表示死亡

df.groupby(['Sex', 'Survived'])['Survived'].count().unstack().plot.bar(stacked='True')
plt.title('survived_count')
plt.ylabel('count')

Text(0, 0.5, 'count')

【提示】男女这两个数据轴，存活和死亡人数按比例用柱状图表示

2.7.4 任务四：可视化展示泰坦尼克号数据集中不同票价的人生存和死亡人数分布情况。（用折线图试试）（横轴是不同票价，纵轴是存活人数）

【提示】对于这种统计性质的且用折线表示的数据，你可以考虑将数据排序或者不排序来分别表示。看看你能发现什么？

#代码编写
# 计算不同票价中生存与死亡人数 1表示生存，0表示死亡
plt.figure(figsize=(10,10))
df.groupby(['Fare'])['Survived'].value_counts().plot(grid=True)
plt.legend()
plt.xlabel('fare')
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

# 创建画布
plt.figure(figsize=(10,10))
df.groupby(['Fare'])['Survived'].value_counts().sort_values().plot(grid=True)
plt.legend()

plt.xlabel('fare')
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

2.7.5 任务五：可视化展示泰坦尼克号数据集中不同仓位等级的人生存和死亡人员的分布情况。（用柱状图试试）

df.groupby('Pclass')['Survived'].value_counts().sort_values()

Pclass  Survived
1       0            80
2       1            87
        0            97
3       1           119
1       1           136
3       0           372
Name: Survived, dtype: int64

#代码编写
# 1表示生存，0表示死亡
# plt.figure(figsize=(10,10))
# df.groupby('Pclass')['Survived'].value_counts().sort_values().plot(kind='bar', stacked='True')
df.groupby(['Pclass', 'Survived'])['Survived'].count().unstack().plot(kind='bar', stacked='True')
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

【思考】看到这个前面几个数据可视化，说说你的第一感受和你的总结

思考题回答

• 票价越高，票舱级别越低存活的可能性越高，在低级票舱中人群存活率低

• 存活的可能性与性别有关

2.7.6 任务六：可视化展示泰坦尼克号数据集中不同年龄的人生存与死亡人数分布情况。(不限表达方式)

#代码编写
plt.figure(figsize=(10,10))
df.groupby('Age')['Survived'].value_counts().plot(grid=True)
plt.legend()
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

sns.lineplot(x='Age', y='Survived', data=df, sort=True)

<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x227f121b780>

facet = sns.FacetGrid(df, hue="Survived",aspect=3)
facet.map(sns.kdeplot,'Age',shade= True)
facet.set(xlim=(0, df['Age'].max()))
facet.add_legend()

<seaborn.axisgrid.FacetGrid at 0x227f1f483c8>

plt.figure(figsize=(10,10))
df.groupby('Age')['Survived'].value_counts().sort_values().plot(grid=True)
plt.legend()
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

plt.figure(figsize=(10,10))
df.groupby(['Age','Survived'])['Survived'].count().unstack().plot(kind='kde')
plt.ylabel('Survived_count')
plt.show()

<Figure size 720x720 with 0 Axes>

2.7.7 任务七：可视化展示泰坦尼克号数据集中不同仓位等级的人年龄分布情况。（用折线图试试）

#代码编写
df.Age[df.Pclass == 1].plot(kind='kde')
df.Age[df.Pclass == 2].plot(kind='kde')
df.Age[df.Pclass == 3].plot(kind='kde')
plt.xlabel("age")
plt.legend((1,2,3),loc="best")

<matplotlib.legend.Legend at 0x227eff0b7b8>

【思考】上面所有可视化的例子做一个总体的分析，你看看你能不能有自己发现

#思考题回答

【总结】到这里，我们的可视化就告一段落啦，如果你对数据可视化极其感兴趣，你还可以了解一下其他可视化模块，如：pyecharts，bokeh等。

如果你在工作中使用数据可视化，你必须知道数据可视化最大的作用不是炫酷，而是最快最直观的理解数据要表达什么，你觉得呢？