大數(shù)據(jù)可視化 課件全套 項(xiàng)目0-6 概述、Matplotlib應(yīng)用- Plotly實(shí)戰(zhàn)

—大數(shù)據(jù)可視化概述：目錄CONTENTS思考與練習(xí)項(xiàng)目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)可視化概述數(shù)據(jù)集應(yīng)用概述1項(xiàng)目概述項(xiàng)目概述

本概述重點(diǎn)介紹大數(shù)據(jù)可視化的理論背景，著重介紹如何使用Python對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以及本地?cái)?shù)據(jù)文件進(jìn)行操作，并結(jié)合綜合應(yīng)用對(duì)所學(xué)內(nèi)容予以練習(xí)，以便熟練掌握基于Python語言可視化的基本思路和方法。本概述具體工作如下：

1.可視化概述；

2.數(shù)據(jù)集應(yīng)用概述

3.Python加載數(shù)據(jù)方法。2學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過對(duì)于概述的學(xué)習(xí)，了解數(shù)據(jù)可視化概貌、Python基礎(chǔ)語法和MySQL的安裝，掌握Python的安裝與入門使用、MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建、Python操作MySQL數(shù)據(jù)庫等技能。培養(yǎng)學(xué)生具備利用Python工具實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)可視化的基本技能，拓寬軟件工程、大數(shù)據(jù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生視野；培養(yǎng)學(xué)生具備良好的思想品質(zhì)、職業(yè)道德、敬業(yè)精神和責(zé)任意識(shí)，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代所需的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。3可視化概述任務(wù)描述了解互聯(lián)網(wǎng)背景下大數(shù)據(jù)的發(fā)展概況、數(shù)據(jù)可視化與大數(shù)據(jù)的關(guān)系，了解數(shù)據(jù)可視化的基本圖形，了解大數(shù)據(jù)的國家政策、相關(guān)國家推薦標(biāo)準(zhǔn)中大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)和對(duì)數(shù)據(jù)可視化的要求。通過學(xué)習(xí)本任務(wù)內(nèi)容，為掌握基于Python的大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)奠定基礎(chǔ)。知識(shí)與技能七、數(shù)據(jù)可視化圖表類型2、柱狀圖柱狀圖是用矩形條形呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，其高度或長(zhǎng)度代表數(shù)據(jù)的數(shù)量或比例。柱狀圖可以橫向或縱向展示數(shù)據(jù)，常用于展示離散數(shù)據(jù)的差異和比較。例如，可以用柱狀圖展示不同城市的銷售額，比較它們之間的差異。知識(shí)與技能3、餅圖餅圖是通過將一個(gè)圓劃分成幾個(gè)扇形，然后利用各個(gè)扇形的角度來表示不同類別數(shù)據(jù)的比例關(guān)系。餅圖常用來展示不同種類之間的比較關(guān)系，如銷售額、用戶數(shù)量、市場(chǎng)份額等。知識(shí)與技能4、散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖是用坐標(biāo)軸上的點(diǎn)來表示數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)分布情況，通過研究散點(diǎn)圖的形態(tài)和密度，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集合中的關(guān)系趨勢(shì)和規(guī)律。散點(diǎn)圖通常用于展示兩個(gè)或多個(gè)變量之間的關(guān)系，以及它們之間的相關(guān)性。知識(shí)與技能5、熱力圖熱力圖是一種二維圖表，使用顏色來表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的值的大小，通過顏色深度和亮度來顯示數(shù)據(jù)的密度分布。最常見的應(yīng)用場(chǎng)景是對(duì)空間分布信息的可視化，如氣象預(yù)報(bào)、人口普查等。熱力圖可以幫助用戶快速確認(rèn)數(shù)據(jù)中的“熱門”區(qū)域，并進(jìn)一步分析其背后的原因和特征。知識(shí)與技能6、樹狀圖樹狀圖（TreeMap）是按照面積來表示數(shù)據(jù)的圖表類型，將根據(jù)數(shù)量或大小分類的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為一個(gè)矩形樹形結(jié)構(gòu)。樹狀圖可以幫助用戶直觀了解不同類別的數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系和層級(jí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)與技能7、三維圖三維圖是一種用于在三維空間內(nèi)展示數(shù)據(jù)的圖表類型，通常具有更高的復(fù)雜性和交互性。三維圖的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，可以用于展示房地產(chǎn)市場(chǎng)、電子商務(wù)市場(chǎng)和科學(xué)研究等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。知識(shí)與技能8、雷達(dá)圖雷達(dá)圖是一種適合于展示多維數(shù)據(jù)的圖表，可以將多個(gè)數(shù)據(jù)維度組合在同一個(gè)圖表中，以便比較它們之間的相對(duì)大小和趨勢(shì)。雷達(dá)圖通常是由一個(gè)中心點(diǎn)和多個(gè)頂點(diǎn)組成的多邊形，每個(gè)頂點(diǎn)代表不同的數(shù)據(jù)維度，線段長(zhǎng)度表示該維度的值大小。雷達(dá)圖常用于展示產(chǎn)品特性、市場(chǎng)份額等多維數(shù)據(jù)。知識(shí)與技能9、箱線圖箱線圖是一種用來表示數(shù)據(jù)分布情況的圖標(biāo)類型，通過箱體和“須”線來描述數(shù)據(jù)的分布情況。箱體代表數(shù)據(jù)的四分位數(shù)，即數(shù)據(jù)的中位數(shù)、上四分位數(shù)和下四分位數(shù)，而“須”線則表示數(shù)據(jù)的最大值和最小值。箱線圖通常用于比較兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)集合之間的差異和趨勢(shì)。10、其他圖表類型還有一些其他的大數(shù)據(jù)可視化圖表類型，如雙軸圖、漏斗圖、氣泡圖等。每個(gè)圖表類型都具有其獨(dú)特的使用場(chǎng)景和特點(diǎn)，可以根據(jù)需求進(jìn)行選擇。知識(shí)與技能數(shù)據(jù)可視化圖表類型多種多樣，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，覆蓋了各種數(shù)據(jù)格式的展示，可以根據(jù)需求選擇合適的圖表類型來展示數(shù)據(jù)，幫助用戶快速理解數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和趨勢(shì)。常見的圖表類型如圖0-1所示。知識(shí)與技能數(shù)據(jù)可視化圖表的種類非常多樣，但每張圖表的基本組成有較強(qiáng)的規(guī)律性。一張完整的圖表一般包括：畫布、圖表標(biāo)題、繪圖區(qū)、數(shù)據(jù)系列、坐標(biāo)軸、坐標(biāo)軸標(biāo)題、圖例、文本標(biāo)題、網(wǎng)格線等。下面詳細(xì)描述各個(gè)組成部分的功能：1.畫布：圖中最大的白色區(qū)域，作為其它圖表元素的容器。2.圖表標(biāo)題：用來概括圖表內(nèi)容的文字，常用的功能有設(shè)置字體、字號(hào)及字體顏色等。3.繪圖區(qū)：畫布中的一部分，顯示圖形的矩形區(qū)域，可改變填充顏色、位置，以便為圖表展示更好的效果。4.數(shù)據(jù)系列：在數(shù)據(jù)區(qū)域中，同一行數(shù)值數(shù)據(jù)的集合構(gòu)成一組數(shù)據(jù)系列，也就是圖表中相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合。5.坐標(biāo)軸及坐標(biāo)軸標(biāo)題：坐標(biāo)軸是表示數(shù)值大小、類別的水平線和垂直線，坐標(biāo)軸上有刻度。一般而言，水平坐標(biāo)軸表示分類，垂直坐標(biāo)軸表示數(shù)值。標(biāo)題用來給坐標(biāo)軸命名。6.圖例：指圖表中系列區(qū)域的顏色、形狀等數(shù)據(jù)系列所代表的內(nèi)容。7.文本標(biāo)簽：用于為數(shù)據(jù)系列添加文字。8.網(wǎng)格線：貫穿繪圖區(qū)的線條，類似標(biāo)尺。4數(shù)據(jù)集應(yīng)用概述任務(wù)描述在學(xué)習(xí)了大數(shù)據(jù)概念、演變、特點(diǎn)和趨勢(shì)后，本任務(wù)將對(duì)數(shù)據(jù)集類型進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并針對(duì)大數(shù)據(jù)場(chǎng)景中涉及到的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行講解，幫助用戶全方位了解不同數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，掌握本任務(wù)重所涉及的數(shù)據(jù)庫使用方法。本任務(wù)對(duì)MySQL簡(jiǎn)介、Python操作數(shù)據(jù)庫、Python讀取文件等進(jìn)行講解與實(shí)踐，激發(fā)學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)可視化課程的興趣與積極性。完成本任務(wù)需要學(xué)生掌握Python對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的操作、Python讀取文件方法等，練習(xí)鞏固應(yīng)用。知識(shí)與技能1、數(shù)據(jù)庫概念：

數(shù)據(jù)庫（Database）是指一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集合、管理這些數(shù)據(jù)的系統(tǒng)以及操作這些數(shù)據(jù)的接口和工具。通常，數(shù)據(jù)庫由多個(gè)表格組成，每個(gè)表格包含了一組有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。使用數(shù)據(jù)庫可以快速、高效地存儲(chǔ)和查詢數(shù)據(jù)，并允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問和修改數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫還提供了數(shù)據(jù)安全性、完整性以及可靠性保障等功能。2、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用場(chǎng)景：

數(shù)據(jù)庫被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括商業(yè)、醫(yī)療、教育、政府、科研等等。例如，在電子商務(wù)中，數(shù)據(jù)庫可以用來存儲(chǔ)商品信息、訂單記錄、支付信息、用戶數(shù)據(jù)等；在銀行和金融服務(wù)中，數(shù)據(jù)庫可以用來存儲(chǔ)客戶信息、交易記錄、財(cái)務(wù)報(bào)告等；在醫(yī)療保健中，數(shù)據(jù)庫可以用來存儲(chǔ)患者記錄、醫(yī)療圖像、藥品信息等；在政府和公共服務(wù)中，數(shù)據(jù)庫可以用來存儲(chǔ)人口普查信息、稅務(wù)記錄、警察數(shù)據(jù)庫等。一、數(shù)據(jù)庫概述知識(shí)與技能當(dāng)前市場(chǎng)上的數(shù)據(jù)庫種類繁多，根據(jù)其所采用的不同數(shù)據(jù)模型和架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以大致分為以下類別：1、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（RDBMS）基于關(guān)系模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用表格、行和列的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并使用SQL語言進(jìn)行操作和管理數(shù)據(jù)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)的完整性和一致性有著強(qiáng)大的支持，被廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、電信等領(lǐng)域。常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle、MySQL、MicrosoftSQLServer等。2、NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL（NotOnlySQL）數(shù)據(jù)庫是指不僅支持SQL語言的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，還包括鍵值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、文檔型數(shù)據(jù)庫、圖形數(shù)據(jù)庫、列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫等多種類型的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。NoSQL數(shù)據(jù)庫通常具有高可擴(kuò)展性、高并發(fā)性和高性能等優(yōu)點(diǎn)，特別適合處理大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。常見的NoSQL數(shù)據(jù)庫包括MongoDB、Redis、Cassandra等。二、數(shù)據(jù)庫分類知識(shí)與技能3、圖形數(shù)據(jù)庫圖形數(shù)據(jù)庫是一種以圖形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)抽象為節(jié)點(diǎn)和邊（關(guān)系），從而實(shí)現(xiàn)更加靈活的數(shù)據(jù)建模和分析。圖形數(shù)據(jù)庫通常使用CQL（CypherQueryLanguage）或者SPARQL進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和分析，特別適合處理社交網(wǎng)絡(luò)、推薦系統(tǒng)等場(chǎng)景下的大規(guī)模復(fù)雜數(shù)據(jù)。常見的圖形數(shù)據(jù)庫有Neo4j、ArangoDB等。4、列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)按列進(jìn)行存儲(chǔ)而非按行，可以快速讀取和處理表格中的特定列，適合處理大量寬表和大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫通常采用分布式架構(gòu)和壓縮算法來提高數(shù)據(jù)的處理效率和存儲(chǔ)空間利用率。常見的列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括HBase、ApacheCassandra等。知識(shí)與技能5、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是指將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫，通過優(yōu)化讀寫操作和采用高度可擴(kuò)展的架構(gòu)，支持高并發(fā)和實(shí)時(shí)性處理。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫常常用于對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并具有良好的數(shù)據(jù)一致性和可靠性。常見的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有Redis、Memcached等。6、文檔型數(shù)據(jù)庫文檔型數(shù)據(jù)庫以文檔為基礎(chǔ)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)建模和管理，每個(gè)文檔是一個(gè)鍵值對(duì)集合，可以嵌套和遞歸，非常靈活。文檔型數(shù)據(jù)庫通常使用BSON或者JSON格式進(jìn)行序列化和反序列化，并支持動(dòng)態(tài)的schema設(shè)計(jì)，易于應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變更和擴(kuò)展。常見的文檔型數(shù)據(jù)庫有MongoDB、CouchDB等。知識(shí)與技能7、時(shí)序數(shù)據(jù)庫時(shí)序數(shù)據(jù)庫是一種專用于存儲(chǔ)和管理時(shí)間序列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，主要用于處理IoT設(shè)備、傳感器、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等大量高頻時(shí)間序列數(shù)據(jù)。時(shí)序數(shù)據(jù)庫采用優(yōu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)和索引策略，支持高效的時(shí)序數(shù)據(jù)查詢和分析。常見的時(shí)序數(shù)據(jù)庫有InfluxDB、OpenTSDB等。8、空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫是一種專門用于地理信息系統(tǒng)（GIS）等空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，具有較好的地理位置方面信息管理和應(yīng)用能力?？臻g數(shù)據(jù)庫提供對(duì)地圖、衛(wèi)星影像、地理和位置數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)、管理以及查詢和分析功能。常見的空間數(shù)據(jù)庫有IBMDb2Spatial、PostGIS等。不同類型的數(shù)據(jù)庫都有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并且適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，未來還會(huì)有更多新型的數(shù)據(jù)庫涌現(xiàn)出來，為我們提供更加高效、靈活和智能的數(shù)據(jù)管理和分析服務(wù)。Python操作MySQL數(shù)據(jù)庫第一步：安裝第三方庫PyMySQL使用Python操作MySQL，需要用第三方庫PyMySQL，安裝步驟如下：打開命令提示符，輸入pipinstallpymysql，點(diǎn)擊回車即可安裝。這里安裝的是1.0.2版本在Python中導(dǎo)入（importpymysql）沒有報(bào)錯(cuò)，說明安裝成功Python操作MySQL數(shù)據(jù)庫第三步：查詢操作以四六級(jí)單詞庫為例，分別查詢a到z開頭的單詞數(shù)量，并存入列表中，以便后續(xù)可視化操作importpymysqldefselect_db(select_sql):

#建立數(shù)據(jù)庫連接

db=pymysql.connect(

host="",

port=3306,

user="root",

passwd="root",

db="big_data"

)

cur=db.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)

cur.execute(select_sql)

data=cur.fetchall()

cur.close()

db.close()

returndata

select_sql='SELECT*FROMmap_enword'

#查詢四六級(jí)單詞庫中的所有數(shù)據(jù)

words=select_db(select_sql)#將數(shù)據(jù)賦值給變量words

print(words[:3])#查看前三條數(shù)據(jù)

letter=[''foriinrange(26)]

foriinrange(26):

letter[i]=chr(i+97)

print(letter)enword=[0foriinrange(26)]#定義列表

foriinrange(len(words)):#遍歷所有單詞

#將單詞第一個(gè)字母取出并小寫，轉(zhuǎn)化為ASCII碼，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為序列號(hào)

enword[ord(words[i]['english'][:1].lower())-97]+=1

print(enword)第二步：導(dǎo)入SQL腳本將四六級(jí)單詞庫的腳本（map_enword.sql）導(dǎo)入MySQLWorkbench中。可在本教材附帶的代碼文件中獲取腳本文件Python文件讀取第一步：Python讀xls、xlsx文件將“瓜果類單位面積產(chǎn)量.xls”和“瓜果類單位面積產(chǎn)量.csv”文件復(fù)制到C盤的“big_data”目錄下。讀xls或者xlsx文件主要使用Pandas的read_excel方法，語法格式為：pandas.read_excel(io,sheet_name=0,header=0,names=None,index_col=None,usecols=None,squeeze=False,dtype=None,engine=None,converters=None,true_values=None,false_values=None,skiprows=None,nrows=None,na_values=None,keep_default_na=True,verbose=False,parse_dates=False,date_parser=None,thousands=None,comment=None,skipfooter=0,convert_float=True,mangle_dupe_cols=True,**kwds)常用參數(shù)說明：io：xls、xlsx文件路徑，字符串格式。sheet_name:可以傳入None、字符串、整數(shù)、字符串列表、整數(shù)列表，默認(rèn)為0，如果未None，則獲取所有sheet、若為整數(shù)，則整數(shù)為索引。header：指定作為列名的行，默認(rèn)為0，0時(shí)為取第一行為列名。names：要是用的列名列表。Python文件讀取效果：Python讀xls、xlsx文件：importpandasaspd#需要安裝xlrd，pipinstallxlrd-i/pypi/simple/--trusted-host=/pypi/simple

importxlrd

df=pd.read_excel("瓜果類單位面積產(chǎn)量.xls")

print(df)Python文件讀取效果：Python讀csv文件importpandasaspd#在將xls文件另存為csv時(shí)，默認(rèn)編碼格式為GBK

df=pd.read_csv("瓜果類單位面積產(chǎn)量.csv",encoding='

utf-8')

print(df)任務(wù)總結(jié)通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，了解了MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門、初步掌握Python操作MySQL數(shù)據(jù)庫的方法。本任務(wù)的難點(diǎn)在于靈活運(yùn)用Python對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，可以通過練習(xí)題進(jìn)行掌握與提升、課外學(xué)習(xí)更多MySQL數(shù)據(jù)庫的知識(shí)加深和拓寬知識(shí)儲(chǔ)備?；诒救蝿?wù)的成果，對(duì)于MySQL數(shù)據(jù)庫的原理有了一定的了解與練習(xí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊，通過案例更好地理解MySQL數(shù)據(jù)庫的原理。5思考與練習(xí)思考與練習(xí)1.選擇題數(shù)據(jù)可視化能用哪種語言實(shí)現(xiàn)？（）A.C++語言B.Java語言C.Python語言D.JavaScript語言(2)數(shù)據(jù)可視化可以用哪種符號(hào)元素編碼？（）A.長(zhǎng)度B.長(zhǎng)度、色彩、尺寸、位置、紋理、方向、形狀以及關(guān)系C.長(zhǎng)度、高度D.色彩、尺寸、位置、紋理、方向、形狀以及關(guān)系思考與練習(xí)(3)數(shù)據(jù)可視化常用布局有哪些？（）A.柱狀圖、餅圖、折線圖B.表格、散點(diǎn)圖、雷達(dá)圖C.網(wǎng)絡(luò)圖、時(shí)間線、熱力圖、地圖、樹圖、復(fù)合圖形等D.以上都對(duì)(4)本任務(wù)中測(cè)試Python是否安裝成功的語句是？（）A.Python-VB.Python-VC.Python-RD.Python-R

思考與練習(xí)技能題：1、使用for循環(huán)，計(jì)算1到100的和。2、使用for循環(huán)，計(jì)算10的階乘。3、查詢四六級(jí)單詞庫中的前十條數(shù)據(jù)。4.查詢四六級(jí)單詞庫中以o開頭的單詞數(shù)量。THANKS附：Python環(huán)境配置

圖

Python安裝第一步1、進(jìn)入/官網(wǎng)，點(diǎn)擊Downloads下的Windows選項(xiàng)，下載自己要安裝的版本，此處我們下載python3.8.5為例，同學(xué)們也烤魚下載其他安裝版本，不同的版本安裝方法基本相同。Python環(huán)境配置圖Python開始安裝第二步2、在下載路徑中找到并雙擊exe文件，開始安裝。勾選左下角“AddPython3.8toPATH”，否則安裝完成之后需要手動(dòng)進(jìn)行環(huán)境配置。Python環(huán)境配置圖Python安裝第三步3、“可選功能”默認(rèn)全選，可選功能如下圖所示，然后點(diǎn)擊next。Python環(huán)境配置圖Python安裝第五步5、出現(xiàn)如圖所示的畫面，安裝成功“Setupwassuccessful”字樣即為安裝成功Python環(huán)境配置圖

驗(yàn)證是否安裝成功6、驗(yàn)證是否安裝成功，在搜索按鈕出輸入cmd命令，打開命令提示符窗口，在命令提示符中輸入python，按下回車，如果顯示內(nèi)容如圖所示，則為安裝成功，并且可以看到所安裝Python版本信息。Jupyternotebook下載與安裝

1、安裝Jupyter：打開CMD窗口，直接輸入以下命令：pipinstalljupyterJupyternotebook下載與安裝

2、打開CMD窗口：輸入jupyternotebookJupyternotebook下載與安裝3、打開CMD窗口：輸入jupyternotebook，點(diǎn)擊新建，就會(huì)跳轉(zhuǎn)到新的文本頁面，然后就可以編輯python代碼了Jupyternotebook下載與安裝4、編輯python代碼頁面Python環(huán)境配置圖Python安裝第四步4、可在“高級(jí)選項(xiàng)”中修改安裝路徑，高級(jí)功能如下圖所示。之后點(diǎn)擊Install進(jìn)行安裝。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第一步：安裝Mysql1、進(jìn)入安裝頁面如果需要重新安裝Mysql需要先卸載Mysql，雙擊mysql-installer-community-.msi,進(jìn)入安裝界面后選擇Custom自定義安裝，點(diǎn)擊Next。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門2、在左側(cè)目錄中選擇MySQLServer5.7.28-X64，點(diǎn)擊→加載到右側(cè)，選擇要安裝的產(chǎn)品名，在右下角會(huì)出現(xiàn)AdvancedOptions，單擊它可以設(shè)置安裝路徑。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門例如將安裝路徑和數(shù)據(jù)路徑修改到D:\develop\下，點(diǎn)擊OK。注意，安裝目錄避免空格和中文（可選），如圖0-15所示。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門選擇安裝模塊：MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門點(diǎn)擊Execute執(zhí)行安裝，有的可能會(huì)提示需要先安裝C++動(dòng)態(tài)庫等，那就先安裝C++動(dòng)態(tài)庫，沒有提示說明操作系統(tǒng)中已有需要的動(dòng)態(tài)庫。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門安裝完成，點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門安裝完成，點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門3、將MySQL配置類型選擇DevelopmentComputer開發(fā)電腦設(shè)置，點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門網(wǎng)絡(luò)類型配置MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門4、設(shè)置MySQL密碼，因?yàn)楣芾韱T用戶為root，學(xué)習(xí)初期建議將MySQL數(shù)據(jù)庫密碼也設(shè)置為root，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門設(shè)置WindowsService系統(tǒng)服務(wù)，設(shè)置完畢后點(diǎn)擊Next（下一步）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門點(diǎn)擊Execute執(zhí)行設(shè)置MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門安裝完成，點(diǎn)擊Finish完成MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第二步：Mysql服務(wù)的啟動(dòng)與停止1、啟動(dòng)方式一（1）計(jì)算機(jī)（點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵）==》管理（點(diǎn)擊）==》服務(wù)和應(yīng)用程序（點(diǎn)擊）==》服務(wù)（點(diǎn)擊）==》MySQL57（點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵）==》啟動(dòng)或停止（點(diǎn)擊）。（2）控制面板（點(diǎn)擊）==》系統(tǒng)和安全（點(diǎn)擊）==》管理工具（點(diǎn)擊）==》服務(wù)（點(diǎn)擊）==》MySQL57（點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵）==》啟動(dòng)或停止（點(diǎn)擊）。（3）任務(wù)欄（點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵）==》啟動(dòng)任務(wù)管理器（點(diǎn)擊）==》服務(wù)（點(diǎn)擊）==》MySQL57（點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵）==》啟動(dòng)或停止（點(diǎn)擊）MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門2、啟動(dòng)方式二：?jiǎn)?dòng)MySQL服務(wù)命令：netstartMySQL57停止MySQL服務(wù)命令：netstopMySQL57MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第三步：配置Mysql環(huán)境變量WIN10配置環(huán)境變量，MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第四步：MySQL數(shù)據(jù)庫客戶端的登錄1、方式一：使用MySQL自帶命令行客戶端。開始菜單==》所有程序==》MySQL==》MySQLServer5.7==》MySQL5.7CommandLineClient輸入密碼即可登錄。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門2、方式二：使用系統(tǒng)命令行命令格式：mysql-h主機(jī)名-P端口號(hào)-u用戶名-p密碼例如：mysql-hlocalhost-P3306-uroot-proot注意：(1)-p與密碼之間不能有空格，其他參數(shù)名與參數(shù)值之間可以有空格也可以沒有空格。例如：mysql-hlocalhost-P3306-uroot-proot(2)如果是訪問本機(jī)MySQL：-hlocalhost就可以省略，如果使用的默認(rèn)端口3306：-P3306也可以省略。例如：mysql-uroot-pMySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門3、方式三：可視化工具使用MySQLWorkbench進(jìn)行連接，MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第五步：Mysql數(shù)據(jù)庫的編碼配置1、停止Mysql服務(wù)2、修改my.ini配置文件MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第六步：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫點(diǎn)擊Createanewschema按鈕創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，輸入數(shù)據(jù)庫名稱big_data，選擇編碼方式，點(diǎn)擊Apply。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門MySQLWorkbench會(huì)自動(dòng)生成SQL語句，再次點(diǎn)擊Apply就可以成功創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門成功后在數(shù)據(jù)庫列表中可以看到新建的數(shù)據(jù)庫big_dataMySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門第七步：創(chuàng)建數(shù)據(jù)表雙擊新建的數(shù)據(jù)庫big_data可默認(rèn)連接該數(shù)據(jù)庫，接下來所有操作都將在這個(gè)數(shù)據(jù)庫下進(jìn)行。將big_data下拉單展開，右鍵點(diǎn)擊Table，點(diǎn)擊createTable，給Table命名，添加Column，設(shè)置Column的Datatype（數(shù)據(jù)類型）、PrimaryKey（主鍵）等屬性，MySQL數(shù)據(jù)庫的搭建與入門點(diǎn)擊Apply后，如圖0-34所示，Workbench仍會(huì)自動(dòng)生成SQL語句，再次點(diǎn)擊Apply，成功創(chuàng)建新表。知識(shí)拓展MySQLWorkbench是一款專為MySQL設(shè)計(jì)的可視化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、管理的工具，同時(shí)有開源和商業(yè)化兩個(gè)版本。Navicat也可以用來對(duì)本機(jī)或遠(yuǎn)程的MySQL、SQLServer、SQLite、Oracle等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理及開發(fā)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份、還原等功能。對(duì)其使用這里不再詳細(xì)闡述，有興趣的小伙伴可以自行研究?！狹atplotlib應(yīng)用項(xiàng)目一：目錄CONTENTS繪制特殊圖像思考與練習(xí)項(xiàng)目概述學(xué)習(xí)目標(biāo)Matplotlib入門繪制基礎(chǔ)圖形繪制復(fù)合圖形1項(xiàng)目概述Matplotlib是Python中最受歡迎的數(shù)據(jù)可視化軟件包之一。本項(xiàng)目介紹如何使用Matplotlib繪圖庫，將難以理解的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，繪制各種靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、交互式圖表，如折線圖、散點(diǎn)圖、餅圖等，從而實(shí)現(xiàn)直觀展現(xiàn)數(shù)據(jù)的目的。項(xiàng)目概述本項(xiàng)目融合Matplotlib基礎(chǔ)知識(shí)、綜合繪圖于一體，著重介紹Matplotlib常用圖表的繪制方法，通過綜合應(yīng)用對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)，熟練掌握本項(xiàng)目?jī)?nèi)容。本項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容分三方面展開Matplotlib簡(jiǎn)介1Matplotlib入門2Matplotlib常用圖表繪制3項(xiàng)目概述2學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)由淺入深地了解Matplotlib，掌握Matplotlib入門使用、Matplotlib常用圖表繪制方法等。培養(yǎng)學(xué)生具備Matplotlib大數(shù)據(jù)可視化的基本技能，熟練掌握各種布局、配色、坐標(biāo)軸設(shè)置等，繪制可視化圖表，更直觀地理解數(shù)據(jù)背后的含義。3Matplotlib入門Matplotlib是Python中應(yīng)用極其廣泛的繪圖庫。Matplotlib功能強(qiáng)大，主流的圖表格式在Matplotlib中都能找到，想要更深入地了解Matplotlib，可經(jīng)常查閱官方文檔，官方網(wǎng)址為：/。本任務(wù)對(duì)Matplotlib簡(jiǎn)介、安裝入門、基本用法等進(jìn)行講解與實(shí)踐，初步了解Matplotlib繪圖庫，通過實(shí)踐認(rèn)知Matplotlib強(qiáng)大的繪圖能力，借助圖形化的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式更好地認(rèn)知數(shù)據(jù)之間的特點(diǎn)和關(guān)系。完成本任務(wù)需要掌握Matplotlib的安裝及繪圖模塊的入門操作，以及折線圖、柱狀圖、直方圖、堆疊條形圖、面積圖、散點(diǎn)圖等圖形繪制方法，掌握繪圖中主要函數(shù)的功能和輸入輸出參數(shù)，深入理解Matplotlib繪圖模塊的繪圖步驟與原理，并依據(jù)練習(xí)題將所學(xué)知識(shí)鞏固應(yīng)用。任務(wù)描述Matplotlib最初是由JohnD.Hunter在2003年開發(fā)的一個(gè)2D繪圖庫，其設(shè)計(jì)靈活、易于使用，因此在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣受歡迎。知識(shí)與技能——Matplotlib起源目前，Matplotlib迅速成為Python數(shù)據(jù)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中最流行的繪圖工具之一。以其優(yōu)雅的API設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化功能而聞名，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，包括科學(xué)研究、金融分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等等。知識(shí)與技能——Matplotlib特點(diǎn)(1)Matplotlib是一個(gè)功能強(qiáng)大、易于使用和高度靈活的繪圖工具，Matplotlib具有豐富的功能、高度靈活性、易于使用以及廣泛的可移植性和開源性等特點(diǎn)，使其成為Python數(shù)據(jù)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中最受歡迎和常用的繪圖工具之一。1.廣泛支持Matplotlib支持多種不同類型的圖形，包括線圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、直方圖、等高線圖等。此外，它也可以支持2D和3D圖形繪制。3.易于使用Matplotlib擁有簡(jiǎn)單的API接口，使得用戶可以輕松繪制高質(zhì)量的圖形。該工具還提供了大量的樣式和模板，供用戶選擇使用。主要特點(diǎn)(六點(diǎn))2.高度靈活Matplotlib提供了豐富的自定義選項(xiàng)，以便用戶可以完全控制圖形的制作方式。這些選項(xiàng)包括調(diào)整刻度標(biāo)簽、軸限制、圖例屬性、顏色色帶等。知識(shí)與技能——Matplotlib特點(diǎn)(2)4.交互式控制Matplotlib可以與各種交互式GUI平臺(tái)集成，例如JupyterNotebook，IPythonShell和Python編程環(huán)境，它還支持鼠標(biāo)事件和鍵盤事件等交互式功能。5.可移植性由于Matplotlib是基于Python編寫的，因此它非常容易移植到不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)上。6.開源可擴(kuò)展Matplotlib的源代碼公開，開放給任何人免費(fèi)使用和修改。因此，它已經(jīng)成為Python數(shù)據(jù)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中的不可或缺的一部分，并可通過眾多可擴(kuò)展包轉(zhuǎn)換和擴(kuò)展功能。雖然Matplotlib是一個(gè)功能強(qiáng)大、靈活易用的繪圖工具，但也存在一些缺點(diǎn)。默認(rèn)樣式較為簡(jiǎn)單

Matplotlib的默認(rèn)樣式對(duì)于一些用戶來說可能顯得過于簡(jiǎn)單，需要進(jìn)行個(gè)性化的定制，這可能需要一些編程經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間。01生成的圖形可能較為笨重由于Matplotlib圖形生成時(shí)的復(fù)雜計(jì)算，生成的圖形可能會(huì)較為笨重，尤其是對(duì)于復(fù)雜的圖形或大量數(shù)據(jù)的情況。02不太適合比較復(fù)雜的交互式繪圖盡管Matplotlib提供了交互式功能，但是相對(duì)于一些專門為交互式數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)的工具（如D3.js或Plotly等），它的交互性可能相對(duì)較弱。03知識(shí)與技能——Matplotlib不足知識(shí)與技能——Matplotlib基礎(chǔ)函數(shù)Matplotlib提供了多種繪圖方式：如散點(diǎn)圖、柱狀圖、折線圖、熱力圖等。除了以上幾種常見的圖表，Matplotlib還支持多種其他類型的圖表，如3D圖、等高線圖、極坐標(biāo)圖等。

一般在學(xué)習(xí)Matplotlib庫時(shí)，都是先在一個(gè)平面坐標(biāo)系內(nèi)畫圖形，再去學(xué)其它類型圖形的繪制。Matplotlib庫在平面坐標(biāo)系內(nèi)畫圖時(shí)，有很多相關(guān)的函數(shù)：plt.title()顯示圖形的標(biāo)題（Title）plt.legend()顯示圖例（Legend）plt.grid()設(shè)置圖形的網(wǎng)格（Grid）plt.figure()設(shè)置圖形對(duì)象（Figure）plt.gca()返回子圖對(duì)象（Axes）plt.ylabel()設(shè)置Y坐標(biāo)軸plt.xlabel()設(shè)置X坐標(biāo)軸plt.ylabel()設(shè)置Y軸（Yaxislabel）plt.xlabel()設(shè)置X軸（Xaxislabel）plt.xticks()和plt.yticks()分別設(shè)置X軸和Y軸的刻度知識(shí)與技能——Matplotlib基礎(chǔ)函數(shù)知識(shí)與技能——plot函數(shù)簡(jiǎn)介（1）Python中的plt.plot()函數(shù)是matplotlib.pyplot模塊下的一個(gè)函數(shù),用于畫圖它可以繪制點(diǎn)和線,并且對(duì)其樣式進(jìn)行控制?？梢岳L制出多種風(fēng)格的圖案，如下所示：plt.plot(x,y,format_string,**kwargs)X軸數(shù)據(jù)，列表或數(shù)組，可選。Y軸數(shù)據(jù)，列表或數(shù)組。format_string：控制曲線的格式字符串，可選。**kwargs：第二組或更多(x,y,format_string)，可畫多條曲線。對(duì)于format_string由顏色字符、風(fēng)格字符、標(biāo)記字符組成。顏色字符舉例如下：‘b’表示藍(lán)色、‘c’表示青綠色、‘g’表示綠色、‘k’表示黑色、‘m’表示洋紅色、‘r’表示紅色、‘w’表示白色、‘y’表示黃色風(fēng)格字符舉例如下：‘‐’表示實(shí)線、‘‐‐’表示破折線、‘‐.’表示點(diǎn)劃線、‘:’表示虛線標(biāo)記字符舉例如下：‘.’表示點(diǎn)標(biāo)記、‘,’表示像素標(biāo)記(極小點(diǎn))、‘o’表示實(shí)心圈標(biāo)記、‘v’表示倒三角標(biāo)記、‘^’表示上三角標(biāo)記、‘>’表示右三角標(biāo)記、‘<’表示左三角標(biāo)記。知識(shí)與技能——plot函數(shù)簡(jiǎn)介（2）對(duì)于**kwargs，這是一大堆可選內(nèi)容，可以在里面指定很多內(nèi)容，如“l(fā)abel”指定線條的標(biāo)簽，“l(fā)inewidth”指定線條的寬度，color指定顏色，label線條的標(biāo)簽，linestyle表示線條的風(fēng)格，linewidth表示線條的寬度。知識(shí)與技能——?jiǎng)?chuàng)建畫布與創(chuàng)建子圖函數(shù)名稱函數(shù)作用plt.figure(figsize,facecolor)創(chuàng)建一個(gè)空白畫布，figsize參數(shù)可以指定畫布大小，像素，單位為英寸。figure.add_subplot()創(chuàng)建并選中子圖，可以指定子圖的行數(shù)，列數(shù)，與選中圖片編號(hào)。知識(shí)與技能——添加畫布內(nèi)容函數(shù)名稱函數(shù)作用plt.plot(x,y,ls,lw,lable,color)根據(jù)x，y數(shù)據(jù)繪制直線、曲線、標(biāo)記點(diǎn)，ls為線型linestyle，lw為線寬linewidth，lable為標(biāo)簽文本內(nèi)容，color為顏色。plt.scatter(x,y,c,marker,label,color)繪制散點(diǎn)圖：x、y為相同長(zhǎng)度的序列，c為單個(gè)顏色字符或顏色序列，marker為標(biāo)記的樣式，默認(rèn)的是'o'，label為標(biāo)簽文本內(nèi)容，color為顏色plt.bar(x,height,width,bottom)繪制條形圖plt.pie(x,explode,labels,autopct,shadow=False,startangle)繪制餅圖plt.title(string)在當(dāng)前圖形中添加標(biāo)題，可以指定標(biāo)題的名稱、位置、顏色、字體大小等參數(shù)。plt.xlabel(string)在當(dāng)前圖形中添加x軸名稱，可以指定位置、顏色、字體大小等參數(shù)。plt.ylabel(string)在當(dāng)前圖形中添加y軸名稱，可以指定位置、顏色、字體大小等參數(shù)。plt.xlim(xmin,xmax)指定當(dāng)前圖形x軸的范圍，只能確定一個(gè)數(shù)值區(qū)間，而無法使用字符串標(biāo)識(shí)。plt.ylim(ymin,ymax)指定當(dāng)前圖形y軸的范圍，只能確定一個(gè)數(shù)值區(qū)間，而無法使用字符串標(biāo)識(shí)。plt.xticks()指定x軸刻度的數(shù)目與取值。plt.yticks()指定y軸刻度的數(shù)目與取值。plt.legend()指定當(dāng)前圖形的圖例，可以指定圖例的大小、位置、標(biāo)簽。知識(shí)與技能——保存與展示圖形函數(shù)名稱函數(shù)作用plt.savafig()保存繪制的圖片，可以指定圖片的分辨率、邊緣的顏色等參數(shù)。plt.show()在本機(jī)顯示圖形。知識(shí)與技能——線條顏色(color)的設(shè)置線的顏色顏色'b'藍(lán)色'g'綠色'r'紅色'c'青色'm'品紅'y'黃色'k'黑'w'白色知識(shí)與技能——線條標(biāo)記(marker)的設(shè)置線的標(biāo)記描述'.'點(diǎn)標(biāo)記','像素標(biāo)記'o'圓圈標(biāo)記's'方形標(biāo)記'*'星形標(biāo)記'+'加號(hào)標(biāo)記'x'x標(biāo)記知識(shí)與技能——線條類型(line)的設(shè)置線的類型描述'-'實(shí)線樣式'--'虛線樣式'-.'破折號(hào)-點(diǎn)線樣式任務(wù)實(shí)施——1.Matplotlib基本用法第一步：Matplotlib安裝打開命令提示符，輸入pipinstallmatplotlib回車即可安裝。這里安裝的是3.6.2版本，安裝Matplotlib如下圖所示。任務(wù)實(shí)施——1.Matplotlib基本用法第二步：測(cè)試導(dǎo)入Matplotlib成功所示，在Python中導(dǎo)入Matplotlib模塊（importmatplotlib），沒有報(bào)錯(cuò)說明安裝成功。

任務(wù)實(shí)施——2.Matplotlibplot函數(shù)折線圖繪制方法：

繪制一個(gè)線段顏色為紅色、菱形點(diǎn)標(biāo)記，破折線連接的折線圖，如圖13所有a到z開頭的單詞數(shù)量折線圖所示。也可以將代碼屬性進(jìn)行簡(jiǎn)化，用'rD--'來表示，如代碼注釋部分。第一步：導(dǎo)包和定義數(shù)據(jù)#導(dǎo)入Matplotlib庫

importmatplotlib.pyplotaspltletter=['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z']

enword=[215,149,528,318,255,245,170,182,274,38,27,175,271,112,148,483,35,396,819,364,110,118,205,1,23,7]

第二步：繪制折線圖#繪制折線圖

plt.plot(letter,enword,color='r',marker='D',linestyle='--',linewidth=1,markersize=2)

#或者

#plt.plot(letter,enword,'rD--',linewidth=1,markersize=2)

plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——2.Matplotlibplot函數(shù)條形圖繪制方法：在上述代碼的基礎(chǔ)上改用bar()繪制條形圖，如圖1-4所有a到z開頭的單詞數(shù)量條形圖所示。該圖會(huì)在接下來的學(xué)習(xí)中頻繁用到。#繪制條形圖

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度plt.show()任務(wù)實(shí)施——2.Matplotlibplot函數(shù)Matplotlib中的畫布設(shè)置主要用到了figure()函數(shù)，用來設(shè)置畫布的寬高、分辨率、背景顏色等。嘗試將畫布顏色設(shè)置為grey（灰色），效果如下圖畫布設(shè)置所示。#figsize控制畫布的寬和高，dpi分辨率，facecolor設(shè)置畫布背景顏色

plt.figure(figsize=(8,6),dpi=90,facecolor='grey')#繪制條形圖

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——3.Matplotlib畫布設(shè)置任務(wù)實(shí)施——4.Matplotlib圖表標(biāo)題設(shè)置Matplotlib圖表標(biāo)題設(shè)置使用title()函數(shù)，參數(shù)如下：label表示標(biāo)題內(nèi)容；font_dict是一個(gè)字典，用來設(shè)置字體、字號(hào)、顏色等；loc表示標(biāo)題的對(duì)齊，包括left，right和center，默認(rèn)為center；pad表示標(biāo)題與圖表頂部的距離，默認(rèn)為None。colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度

#fontdict可以單獨(dú)定義，也可以直接在函數(shù)中定義

fontdict=dict(fontsize=16,color='black',

family='TimesNewRoman',weight='bold')

plt.title(label='WordsofCET-4&CET-6',fontdict=fontdict,loc='center',pad=None)

plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——5.Matplotlib坐標(biāo)軸設(shè)置上一操作的圖表中所使用的坐標(biāo)軸是系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置的，接下來嘗試使用xlabel()和ylabel()修改坐標(biāo)軸的標(biāo)簽，使用xticks()和yticks()修改坐標(biāo)數(shù)字，效果如下圖坐標(biāo)軸設(shè)置所示。第一步：設(shè)置X、Y軸標(biāo)題plt.xlabel('letter',fontsize=14)

plt.ylabel('number',fontsize=14)

#修改坐標(biāo)數(shù)字的字號(hào)

plt.xticks(fontsize=12)

plt.yticks(fontsize=12)任務(wù)實(shí)施——5.Matplotlib坐標(biāo)軸設(shè)置此外，還可以通過改變坐標(biāo)軸的刻度范圍來調(diào)整優(yōu)化布局，如圖1-8調(diào)整y軸刻度范圍、圖1-9設(shè)置y軸為對(duì)數(shù)軸所示。第二步：修改Y軸刻度范圍#將y軸刻度范圍調(diào)整到(0,1200)

plt.ylim(0,1200)任務(wù)實(shí)施——5.Matplotlib坐標(biāo)軸設(shè)置第三步：設(shè)置Y軸為對(duì)數(shù)軸#設(shè)置y軸為對(duì)數(shù)軸

plt.yscale('log')

#將y軸刻度范圍調(diào)整到(0,1200)

plt.ylim(0,1200)plt.show()#展示取loc='best'，圖例會(huì)自動(dòng)放置在坐標(biāo)軸平面中數(shù)據(jù)圖表最少的位置，也就是最合適的位置上（一般圖例都取該值）；取loc='XXX'，這里的XXX有九種表示方法。將坐標(biāo)軸平面分為九部分：upperleft（頂部左側(cè)），uppercenter（頂部中心），upperright（頂部右側(cè)），centerleft（中部左側(cè)），center（中心位置），centerright（中部右側(cè)），lowerleft（底部左側(cè)），lowercenter（底部中心）和lowerright（底部右側(cè)）。取loc=(x,y)，將x軸和y軸看作單位1，（0,0）表示取到坐標(biāo)軸平面的左下角，（1,1）表示右上角，（0.5,0.5）則表示中心位置。010203通過在legend(handles=,labels=,loc=)中設(shè)置不同的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化圖例定制。其中handles為所畫線條的實(shí)例對(duì)象；labels為圖例內(nèi)容；loc為圖例在整個(gè)坐標(biāo)軸平面中的位置。loc在這里有三種具體的取值方法，如左所示。任務(wù)實(shí)施——6.Matplotlib圖例設(shè)置任務(wù)實(shí)施——6.Matplotlib圖例設(shè)置為方便展示，將條形圖顏色設(shè)置為默認(rèn)的藍(lán)色。下面分別嘗試將loc設(shè)置為'best'和'uppercenter'，效果如圖110圖例設(shè)置（loc='best'）、圖111圖例設(shè)置（loc='uppercenter'）所示。程序如下：plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#顯示中文標(biāo)簽

plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False#正常顯示負(fù)號(hào)bar=plt.bar(letter,enword)

plt.legend(handles=bar,labels=['某字母開頭的單詞數(shù)'],loc='best')

#plt.legend(handles=bar,labels=['某字母開頭的單詞數(shù)'],loc='uppercenter')plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——7.MatplotlibAnnotation標(biāo)注設(shè)置程序如下：有時(shí)需要在圖表上重點(diǎn)表示一些信息，可以使用annotate(text,xy,xytext,xycoords='data',textcoords,arrowprops)來設(shè)置箭頭內(nèi)容指向，從而強(qiáng)調(diào)圖表數(shù)據(jù)或者標(biāo)注細(xì)節(jié)信息。如圖112Annotation標(biāo)注設(shè)置所示，在條形圖中標(biāo)注出s開頭的單詞數(shù)。#繪制條形圖

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度

#fontdict可以單獨(dú)定義，也可以直接在函數(shù)中定義

fontdict=dict(fontsize=16,color='black',

family='TimesNewRoman',weight='bold')

plt.title(label='WordsofCET-4&CET-6',fontdict=fontdict,loc='center',pad=None)

plt.annotate(text='這是s開頭的單詞數(shù)',xy=(18,600),xytext=(-130,30),

xycoords='data',textcoords='offsetpoints',fontsize=12,

arrowprops=dict(arrowstyle='->',connectionstyle='arc3,rad=-.2'))plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——8.Matplotlibtick能見度設(shè)置有時(shí)圖表可能會(huì)與坐標(biāo)軸重合，導(dǎo)致標(biāo)簽被遮擋，可以通過設(shè)置tick能見度來解決。函數(shù)label.set_bbox(dict(facecolor=,edgecolor=,alpha=))，其中facecolor代表標(biāo)簽底色；edgecolor代表標(biāo)簽邊緣顏色；alpha表示透明度，默認(rèn)在0~1之間。如果標(biāo)簽存在不顯示的問題，可設(shè)置zorder讓標(biāo)簽顯于圖像之上。效果如圖1-13tick能見度設(shè)置所示。bar=plt.bar(letter,enword,zorder=1)#設(shè)置圖像的zorder

ax=plt.gca()#獲取當(dāng)前坐標(biāo)軸

#設(shè)置x軸為底部的軸，設(shè)置y軸為左側(cè)的軸

ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')

ax.yaxis.set_ticks_position('left')

#設(shè)置標(biāo)簽?zāi)芤姸?/p>

forlabelinax.get_xticklabels()+ax.get_yticklabels():#遍歷所有標(biāo)簽

label.set_bbox(dict(facecolor='red',edgecolor='blue',alpha=0.4))

label.set_zorder(100)#設(shè)置標(biāo)簽的zorder在圖像之上plt.show()#展示任務(wù)實(shí)施——9.Matplotlib注釋設(shè)置在圖表中添加注釋可以使用text(x,y,s)，其中x,y表示文字位置，s為需要注釋的文本內(nèi)容，效果如圖114注釋設(shè)置所示。#繪制條形圖

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度

#fontdict可以單獨(dú)定義，也可以直接在函數(shù)中定義

fontdict=dict(fontsize=16,color='black',

family='TimesNewRoman',weight='bold')

plt.title(label='WordsofCET-4&CET-6',fontdict=fontdict,loc='center',pad=None)

plt.text(2,650,'由圖可知，s開頭的單詞數(shù)最多\nx開頭的單詞數(shù)最少',

fontdict={'size':12,'color':'r'})plt.show()#展示

任務(wù)實(shí)施——10.Matplotlib圖表與畫布邊緣邊距設(shè)置使用subplots_adjust(left,bottom,right,top,wspace,hspace)設(shè)置圖表與畫布之間的邊緣邊距，left,bottom,right,top依次表示左、下、右、上四個(gè)方向上圖表與畫布邊緣之間的距離，取值范圍在0~1之間。使用這四個(gè)參數(shù)時(shí)，將畫布左下角視為坐標(biāo)原點(diǎn)，畫布的寬和高都視為單位1。wspace和hspace分別表示水平方向上圖像間的距離和垂直方向上圖像間的距離，在畫布有多個(gè)子圖時(shí)使用。嘗試對(duì)圖表與畫布的邊緣邊距進(jìn)行修改，效果如圖115圖表與畫布邊緣邊距設(shè)置所示。#figsize控制畫布的寬和高，dpi分辨率，facecolor設(shè)置畫布背景顏色

plt.figure(figsize=(8,6),dpi=90,facecolor='grey')

plt.subplots_adjust(left=0.25,bottom=0.10,right=0.95,top=0.90)

#繪制條形圖

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度

plt.show()#展示通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，了解Matplotlib相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，初步掌握Matplotlib繪圖模塊的使用，以及在基礎(chǔ)條形圖中設(shè)置標(biāo)題、坐標(biāo)軸、圖例等一系列相關(guān)圖表設(shè)置，對(duì)涉及的參數(shù)有了一定了解。本任務(wù)的重點(diǎn)是使用繪圖模塊進(jìn)行繪圖，以及定制化圖表設(shè)置，難點(diǎn)在于圖表設(shè)置時(shí)參數(shù)的選擇、視圖定制化的學(xué)習(xí)與靈活運(yùn)用，可以通過練習(xí)題進(jìn)行掌握與提升、課外學(xué)習(xí)更多Matplotlib知識(shí)加深和拓展知識(shí)儲(chǔ)備?；诒救蝿?wù)的成果，對(duì)于Matplotlib繪制圖表的原理有了一定的了解，通過案例更好地理解了Matplotlib繪圖技巧，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。任務(wù)總結(jié)4繪制基礎(chǔ)圖形任務(wù)描述本任本將結(jié)合第一節(jié)Matplotlib基本用法的知識(shí)點(diǎn)，使用Matplotlib進(jìn)行基礎(chǔ)圖形繪制，學(xué)習(xí)在Matplotlib中針對(duì)特定圖形調(diào)用繪圖函數(shù)，使用函數(shù)繪制散點(diǎn)圖與折線圖等基礎(chǔ)圖形。此任務(wù)引用四六級(jí)單詞數(shù)據(jù)和隨機(jī)生成數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行散點(diǎn)圖與折線圖等圖形展示，認(rèn)知Matplotlib繪圖風(fēng)格與繪圖原理，將逐步加深對(duì)Matplotlib繪圖方法的理解，掌握Matplotlib繪圖的主要步驟，包括初始化畫布及正確調(diào)用繪圖函數(shù)等，掌握指定顏色、大小的散點(diǎn)圖等。通過學(xué)習(xí)本任務(wù)內(nèi)容，掌握基本繪圖方法，掌握折線圖、柱狀圖、直方圖、堆疊條形圖、水平條形圖、帶標(biāo)簽的分組條形圖、面積圖、散點(diǎn)圖、氣泡圖、餅圖、箱型圖、誤差棒圖、雷達(dá)圖的基本繪圖步驟，并依據(jù)練習(xí)題將所學(xué)知識(shí)鞏固應(yīng)用，在后續(xù)實(shí)踐操作中能夠根據(jù)實(shí)際需求繪制所需圖形。本任本將結(jié)合第一節(jié)Matplotlib基本用法的知識(shí)點(diǎn)，使用Matplotlib進(jìn)行基礎(chǔ)圖形繪制。知識(shí)與技能——plt.figure()函數(shù)詳解在Matplotlib中，plt.figure()函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)新的圖形窗口，并返回一個(gè)指向該圖形的引用。通常，我們會(huì)使用該函數(shù)創(chuàng)建圖形對(duì)象，以便進(jìn)行各種定制化的操作，例如添加多個(gè)子圖、設(shè)置圖形大小和分辨率等。在使用plt.figure()函數(shù)創(chuàng)建圖形對(duì)象時(shí)，可以傳遞一些可選參數(shù)來控制圖形的外觀和行為。以下是一些常用的可選參數(shù)：figsize:用于設(shè)置圖形的大小，可以傳遞一個(gè)元組，指定圖形的寬度和高度，單位為英寸（inch），例如(6,4)表示寬度為6英寸、高度為4英寸的圖形。dpi:用于設(shè)置圖形的分辨率，即每英寸包含的像素?cái)?shù)，可以傳遞一個(gè)整數(shù)值，例如dpi=100表示每英寸包含100個(gè)像素。facecolor:用于設(shè)置圖形的背景顏色，可以傳遞一個(gè)字符串，表示顏色的名稱或RGB值，例如facecolor='white'表示將圖形的背景顏色設(shè)置為白色。edgecolor:用于設(shè)置圖形邊框的顏色，可以傳遞一個(gè)字符串，表示顏色的名稱或RGB值，例如edgecolor='black'表示將圖形的邊框顏色設(shè)置為黑色。frameon:用于控制是否顯示圖形邊框，可以傳遞一個(gè)布爾值，例如frameon=False表示將圖形的邊框隱藏。知識(shí)與技能——plt.figure()函數(shù)詳解axes可以認(rèn)為是figure這張畫圖上的子圖，因?yàn)樽訄D上一般都是坐標(biāo)圖，所以我更愿意理解為軸域或者坐標(biāo)系。一個(gè)figure可以有多個(gè)axes,無論是pyplot模塊還是figure實(shí)例內(nèi)都定義有多種創(chuàng)建axes的方法。知識(shí)與技能——plt.axes()函數(shù)詳解1.plt.axes()plt.axes()是指pyplot模塊中的axes()方法，該方法會(huì)在當(dāng)前激活的figure中創(chuàng)建一個(gè)axes，并使創(chuàng)建好的axes處于激活狀態(tài)。當(dāng)傳入的第一個(gè)位置參數(shù)為空時(shí)，該方法會(huì)創(chuàng)建一個(gè)占滿整個(gè)figure的axes；通常我們可以傳入一個(gè)tuple參數(shù)(left,botton,width,height)作為第一個(gè)位置參數(shù)，tuple中四個(gè)元素分別表示與figure左邊框比例距離，邊框?qū)挾日糵igure寬度的比例，寬度比例，高度占figure高度的比例。通過這種方式添加axes時(shí)，matplotlib會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)axes，然后將創(chuàng)建好的axes按照給定的位置和size添加到figure中，最后返回一個(gè)axes的引用。知識(shí)與技能——plt.axes()函數(shù)詳解2.figure.add_axes()figure.add_axes()方法的作用是將一個(gè)axes添加到figure中，這一方法可以傳入一個(gè)已創(chuàng)建好的axes作為第一個(gè)參數(shù)，add_axes會(huì)將傳入的axes添加到figure中，但這種情況使用不多。在大多數(shù)情況下，我們會(huì)如同上述在plt.axes()方法中那樣傳遞一個(gè)tuple參數(shù)(left,botton,width,height)作為第一個(gè)位置參數(shù)。同樣，如果在相同區(qū)域添加axes，后面添加的axes會(huì)把前面添加的axes覆蓋。知識(shí)與技能——plt.axes()函數(shù)詳解本任務(wù)繪圖時(shí)需要使用的基本繪圖函數(shù)，如下表所示。函數(shù)繪制圖形plt.plot()折線圖plt.bar()柱狀圖plt.hist()直方圖plt.bar()堆疊柱狀圖plt.barh()堆積條形圖plt.bar()、plt.legend()帶標(biāo)簽的分組條形圖plt.stackplot()面積圖plt.plot()、plt.scatter()散點(diǎn)圖plt.scatter()氣泡圖plt.pie()餅圖plt.boxplot()箱型圖plt.errorbar()誤差棒圖plt.plot()、plt.fill()雷達(dá)圖任務(wù)實(shí)施——1.繪制折線圖對(duì)于圖表來說，最簡(jiǎn)單的就是做出一個(gè)單一函數(shù)y=f(x)的圖像，本節(jié)我們首先來介紹如何創(chuàng)建折線圖，它是一個(gè)由點(diǎn)和線組成的統(tǒng)計(jì)圖表，常用來表示數(shù)值隨連續(xù)時(shí)間間隔或有序類別的變化。下面是在四六級(jí)單詞中以各個(gè)字母開頭的單詞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的折線圖繪制代碼。輸出效果圖圖1-16所示。importmatplotlib.pyplotaspltx=['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z']

y=[215,149,528,318,255,245,170,182,274,38,27,175,271,112,148,483,35,396,819,364,110,118,205,1,23,7]fig=plt.figure()

ax=plt.axes()

#plt.figure(figsize=(20,10),dpi=100)

ax.plot(x,y,'-')

plt.xticks(fontsize=12)

plt.yticks(fontsize=12)

plt.tight_layout()

plt.savefig("plot.png",dpi=300)

plt.show()以上是最基礎(chǔ)的折線圖繪制，同理，在繪制過程中可更改plot()函數(shù)的參數(shù)調(diào)整線條的顏色、粗細(xì)、風(fēng)格、在同一畫布上繪制多條折線圖等。上個(gè)示例繪制結(jié)果如下：任務(wù)實(shí)施——1.繪制折線圖任務(wù)實(shí)施——繪制直方圖直方圖是用一系列不等高的長(zhǎng)方形來表示數(shù)據(jù)，寬度表示數(shù)據(jù)范圍的間隔，高度表示在給定間隔內(nèi)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻數(shù)，長(zhǎng)方形的高度跟落在間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)數(shù)量成正比，變化的高度形態(tài)反映了數(shù)據(jù)的分布情況。相關(guān)參數(shù)及解釋如下：hist(x,bins=None,range=None,normed=False,density=False,weights=None,cumulative=False,bottom=None,histtype='bar',align='mid',rwidth=None,orientation='vertical',color=None,edgecolor=None,label=None,stacked=False,**kwargs)x：數(shù)組或者數(shù)組序列（不要求每個(gè)數(shù)組長(zhǎng)度相同），用于存放數(shù)據(jù)。bins：整數(shù)、序列或字符串，整數(shù)表示等寬區(qū)間的個(gè)數(shù)（直方圖條形個(gè)數(shù)），自動(dòng)計(jì)算區(qū)間范圍，序列則表示區(qū)間的范圍，除了最后一個(gè)以外，都是包含左邊不包含右邊，字符串則表示對(duì)應(yīng)的策略，默認(rèn)為

hist.bins。range：元組，指定最小值和最大值（直方圖數(shù)據(jù)的上下界），默認(rèn)包含繪圖數(shù)據(jù)中的最小值和最大值（默認(rèn)以繪圖數(shù)據(jù)的最小值作為直方圖數(shù)據(jù)的上下界）。density：布爾值，可選，如果為True，則返回的是歸一化的概率密度，所有區(qū)間的概率之和為1。normed：是否將直方圖的頻數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率。任務(wù)實(shí)施——繪制直方圖在下面給出的例子中，定義一組數(shù)據(jù)數(shù)組，傳入plt.hist()方法中，設(shè)置bins的值確定直方圖條形個(gè)數(shù)、將density設(shè)置為True返回歸一化概率密度。輸出效果如圖1-17所示。frommatplotlibimportpyplotasplta=[131,106,109,121,101,116,119,116,134,143,146,149,150,147,178,157,163,169,134,127,128,129,131,98,125,131,124,139,123,155,96,98,105,174,146,156,131,114,114,165,167,113,144,136,148,94,134,167,104]#定義數(shù)據(jù)

d=6

num_bins=(max(a)-min(a))//d#分割組數(shù)步長(zhǎng)為6,計(jì)算組數(shù)plt.figure(figsize=(20,8),dpi=80)#設(shè)置圖形的大小

plt.hist(a,num_bins,density=1)

#設(shè)置x軸的刻度

plt.xticks(range(min(a),max(a)+d,d))

plt.xticks(fontsize=36)

plt.yticks(fontsize=36)

plt.grid()

plt.tight_layout()

plt.savefig("hist.png",dpi=300)

plt.show()任務(wù)實(shí)施——繪制柱狀圖條形圖是一種以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度為變量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的圖表，柱狀圖適用在較小數(shù)據(jù)集的分析，可以直觀展示個(gè)體之間數(shù)據(jù)的差異。柱狀圖一般使用bar()函數(shù)實(shí)現(xiàn)繪制，只需在函數(shù)中定義需要繪制的兩組數(shù)據(jù)，并且可以通過適當(dāng)調(diào)整參數(shù)來設(shè)置顏色寬度等屬性，此處給出的示例程序仍然使用四六級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形繪制，代碼繪制結(jié)果如圖118柱狀圖。importmatplotlib.pyplotasplt第一步;導(dǎo)入相關(guān)包importmatplotlib.pyplotaspltx=['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','