基于Python的交互式數(shù)據(jù)可視化編程

目錄
前言
第1章 Python可視化介紹:基礎(chǔ)和定制繪圖 1
1.1 本章介紹 1
1.2 使用pandasDataFrame處理數(shù)據(jù) 2
1.2.1 從文件讀取數(shù)據(jù) 2
1.2.2 練習(xí)1:從文件讀取數(shù)據(jù) 2
1.2.3 觀察和描述數(shù)據(jù) 3
1.2.4 練習(xí)2:觀察和描述數(shù)據(jù) 3
1.2.5 從DataFrame選擇列 6
1.2.6 為DataFrame增加新列 6
1.2.7 練習(xí)3:為DataFrame增加新列 6
1.2.8 在DataFrame列上應(yīng)用函數(shù) 8
1.2.9 練習(xí)4:在DataFrame列上應(yīng)用函數(shù) 8
1.2.10 練習(xí)5:對多列應(yīng)用函數(shù) 11
1.2.11 從DataFrame刪除列 12
1.2.12 練習(xí)6:從DataFrame刪除列 12
1.2.13 將DataFrame寫至文件 13
1.2.14 練習(xí)7:將DataFrame寫至文件 13
1.3 使用pandas和seaborn繪圖 15
1.3.1 創(chuàng)建簡單圖可視化顯示變量分布 15
1.3.2 直方圖 15
1.3.3 練習(xí)8:繪制和分析直方圖 15
1.3.4 柱狀圖 18
1.3.5 練習(xí)9:創(chuàng)建柱狀圖并計算平均價格分布 18
1.3.6 練習(xí)10:創(chuàng)建按一個特定特征分組的柱狀圖 21
1.4 調(diào)整繪圖參數(shù) 21
1.4.1 練習(xí)11:調(diào)整分組柱狀圖的繪圖參數(shù) 21
1.4.2 標注 23
1.4.3 練習(xí)12:標注一個柱狀圖 23
1.4.4 實踐活動1:分析不同場景并生成適當?shù)目梢暬?25
1.5 小結(jié) 29
第2章 靜態(tài)可視化:全局模式和匯總統(tǒng)計 31
2.1 本章介紹 31
2.2 繪圖表示數(shù)據(jù)中的全局模式 31
2.2.1 散點圖 32
2.2.2 練習(xí)13:創(chuàng)建一個靜態(tài)散點圖 33
2.2.3 六邊形圖 33
2.2.4 練習(xí)14:創(chuàng)建一個靜態(tài)六邊形圖 33
2.2.5 等高線圖 34
2.2.6 練習(xí)15:創(chuàng)建靜態(tài)等高線圖 34
2.2.7 折線圖 35
2.2.8 練習(xí)16:創(chuàng)建一個靜態(tài)折線圖 36
2.2.9 練習(xí)17:用多個折線圖表示數(shù)據(jù)隨時間的變化 37
2.2.10 熱圖 39
2.2.11 練習(xí)18:創(chuàng)建和探索一個靜態(tài)熱圖 39
2.2.12 熱圖中連鎖的概念 43
2.2.13 練習(xí)19:在靜態(tài)熱圖中創(chuàng)建連鎖 43
2.3 繪圖表示數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計 46
2.3.1 再談直方圖 46
2.3.2 示例1:再談直方圖 46
2.3.3 箱形圖 47
2.3.4 練習(xí)20:創(chuàng)建和探索靜態(tài)箱形圖 47
2.3.5 小提琴圖 49
2.3.6 練習(xí)21:創(chuàng)建一個靜態(tài)小提琴圖 49
2.3.7 實踐活動2:設(shè)計靜態(tài)可視化表示全局模式和匯總統(tǒng)計 51
2.4 小結(jié) 53
第3章 從靜態(tài)到交互式可視化 54
3.1 本章介紹 54
3.2 靜態(tài)與交互式可視化 55
3.3 交互式數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用 58
3.4 交互式數(shù)據(jù)可視化入門 60
3.4.1 使用Bokeh創(chuàng)建交互式數(shù)據(jù)可視化 61
3.4.2 練習(xí)22:準備數(shù)據(jù)集 62
3.4.3 練習(xí)23:為交互式數(shù)據(jù)可視化創(chuàng)建基本靜態(tài)圖 65
3.4.4 練習(xí)24:為這個靜態(tài)圖增加一個滑動條 67
3.4.5 練習(xí)25:增加一個懸停提示工具 69
3.4.6 使用PlotlyExpress創(chuàng)建交互式數(shù)據(jù)可視化 72
3.4.7 練習(xí)26:創(chuàng)建一個交互式散點圖 72
3.4.8 實踐活動3:使用PlotlyExpress創(chuàng)建不同的交互式可視化 76
3.5 小結(jié) 78
第4章 基于層次的數(shù)據(jù)交互式可視化 79
4.1 本章介紹 79
4.2 交互式散點圖 80
4.2.1 練習(xí)27:為靜態(tài)散點圖增加放大縮小功能 81
4.2.2 練習(xí)28:為散點圖增加懸停和工具提示功能 84
4.2.3 練習(xí)29:探索散點圖上的選擇和突出顯示功能 86
4.2.4 練習(xí)30:生成一個提供選擇、縮放和懸停/工具提示功能的圖 88
4.2.5 跨多圖選擇 91
4.2.6 練習(xí)31:跨多圖選擇 92
4.2.7 基于特征值的選擇 94
4.2.8 練習(xí)32:基于特征值的選擇 95
4.3 altair中的其他交互式圖 98
4.3.1 練習(xí)33:在靜態(tài)柱狀圖上增加縮放特性并計算均值 98
4.3.2 練習(xí)34:在柱狀圖上表示均值的一個替代快捷方式 102
4.3.3 練習(xí)35:在靜態(tài)熱圖上增加縮放特性 105
4.3.4 練習(xí)36:創(chuàng)建相鄰的柱狀圖和熱圖 107
4.3.5 練習(xí)37:動態(tài)鏈接一個柱狀圖和一個熱圖 110
4.3.6 實踐活動4:生成一個柱狀圖和一個熱圖表示GooglePlayStoreApps
數(shù)據(jù)集中的內(nèi)容分級類型 113
4.4 小結(jié) 115
第5章 基于時間的數(shù)據(jù)交互式可視化 116
5.1 本章介紹 116
5.2 時態(tài)數(shù)據(jù) 117
5.3 時態(tài)數(shù)據(jù)類型 117
5.3.1 為什么研究時態(tài)數(shù)據(jù)可視化? 118
5.4 理解時態(tài)數(shù)據(jù)和時間序列數(shù)據(jù)的關(guān)系 119
5.5 使用時態(tài)數(shù)據(jù)的領(lǐng)域示例 120
5.6 時態(tài)數(shù)據(jù)可視化 120
5.6.1 如何管理和可視化時間序列數(shù)據(jù) 123
5.6.2 pandas中的日期/時間處理 124
5.6.3 建立一個Datetime索引 125
5.7 為時態(tài)數(shù)據(jù)選擇正確的聚合等級 126
5.7.1 練習(xí)38:創(chuàng)建一個靜態(tài)柱狀圖并計算時態(tài)數(shù)據(jù)的均值和標準差 127
5.7.2 練習(xí)39:計算zscore查找時態(tài)數(shù)據(jù)中的異常值 130
5.8 時態(tài)數(shù)據(jù)中的重采樣 133
5.8.1 上采樣和下采樣的常見問題 134
5.8.2 練習(xí)40:時態(tài)數(shù)據(jù)的上采樣和下采樣 134
5.8.3 使用shift和tshift在時間序列數(shù)據(jù)中引入滯后 136
5.8.4 練習(xí)41:使用shift和tshift移動數(shù)據(jù)中的時間 137
5.8.5 時間序列中的自相關(guān) 139
5.9 交互式時態(tài)數(shù)據(jù)可視化 141
5.9.1 Bokeh基礎(chǔ) 141
5.9.2 使用Bokeh的優(yōu)點 141
5.9.3 練習(xí)42:使用Bokeh為靜態(tài)折線圖增加交互性 142
5.9.4 練習(xí)43:改變折線圖中線的顏色和寬度 144
5.9.5 練習(xí)44:增加方框標注來找出數(shù)據(jù)集中的異常值 145
5.9.6 Bokeh中的交互性 147
5.9.7 實踐活動5:創(chuàng)建一個交互式時態(tài)數(shù)據(jù)可視化 148
5.10 小結(jié) 150
第6章 地理數(shù)據(jù)交互式可視化 151
6.1 本章介紹 151
6.2 等值線地圖 152
6.2.1 世界等值線地圖 152
6.2.2 練習(xí)45:創(chuàng)建一個世界等值線地圖 153
6.2.3 練習(xí)46:調(diào)整一個世界等值線地圖 155
6.2.4 練習(xí)47:為等值線地圖增加動畫 159
6.2.5 美國各州地圖 162
6.2.6 練習(xí)48:創(chuàng)建美國各州的等值線地圖 163
6.3 在地理地圖上繪圖 165
6.3.1 散點圖 166
6.3.2 練習(xí)49:在一個地理地圖上繪制散點圖 166
6.3.3 氣泡圖 168
6.3.4 練習(xí)50:在地理地圖上繪制氣泡圖 168
6.3.5 地理地圖上的折線圖 174
6.3.6 練習(xí)51:在地理地圖上繪制折線圖 174
6.3.7 實踐活動6:創(chuàng)建一個等值線地圖表示全世界可再生能源生產(chǎn)和
消費總量 179
6.4 小結(jié) 183
第7章 避免創(chuàng)建交互式可視化的常見陷阱 184
7.1 本章介紹 184
7.2 數(shù)據(jù)格式化和解釋 184
7.2.1 避免處理臟數(shù)據(jù)時常見的問題 185
7.2.2 異常值 185
7.2.3 練習(xí)52:使用箱形圖可視化表示數(shù)據(jù)集中的異常值 186
7.2.4 練習(xí)53:處理異常值 189
7.2.5 缺失數(shù)據(jù) 191
7.2.6 練習(xí)54:處理缺失值 191
7.2.7 重復(fù)實例和/或特征 193
7.2.8 不好的特征選擇 194
7.2.9 實踐活動7:確定在一個散點圖上可視化哪些特征 195
7.3 數(shù)據(jù)可視化 197
7.3.1 選擇可視化 197
7.3.2 可視化數(shù)據(jù)時的常見陷阱 199
7.3.3 練習(xí)55:創(chuàng)建一個讓人困惑的可視化 199
7.3.4 實踐活動8:創(chuàng)建一個柱狀圖改善可視化 202
7.4 可視化過程速查表 203
7.5 小結(jié) 205
第8章 附錄 207
8.1 第1章:Python可視化介紹:基礎(chǔ)和定制繪圖 207
8.1.1 實踐活動1:分析不同場景并生成適當?shù)目梢暬? 207
8.2 第2章:靜態(tài)可視化:全局模式和匯總統(tǒng)計 212
8.2.1 實踐活動2:設(shè)計靜態(tài)可視化表示全局模式和匯總統(tǒng)計 212
8.3 第3章:從靜態(tài)到交互式可視化 215
8.3.1 實踐活動3:使用PlotlyExpress創(chuàng)建不同的交互式可視化 215
8.4 第4章:基于層次的數(shù)據(jù)交互式可視化 219
8.4.1 實踐活動4:生成一個柱狀圖和一個熱圖表示GooglePlayStoreApps
數(shù)據(jù)集中的內(nèi)容分級類型 219
8.5 第5章:基于時間的數(shù)據(jù)交互式可視化 223
8.5.1 實踐活動5:創(chuàng)建一個交互式時態(tài)數(shù)據(jù)可視化 223
8.6 第6章:地理數(shù)據(jù)交互式可視化 227
8.6.1 實踐活動6:創(chuàng)建一個等值線地圖表示全世界可再生能源生產(chǎn)和
消費總量 227
8.7 第7章:避免創(chuàng)建交互式可視化的常見陷阱 232
8.7.1 實踐活動7:確定在一個散點圖上可視化哪些特征 232
8.7.2 實踐活動8:創(chuàng)建一個柱狀圖改善可視化 236