《第3節(jié) 繪制統(tǒng)計(jì)圖》參考課件

川教版（2019）八年級(jí)下冊(cè)第三單元數(shù)據(jù)分析與處理第3節(jié)繪制統(tǒng)計(jì)圖課堂導(dǎo)入要繪制統(tǒng)計(jì)圖，需要引入Python中的matplotlib模塊。matplotlib也是第三方程序模塊，所以在使用之前必須先安裝，可以使用如下的命令安裝matplotlib:pipinstallmatplotlibmatplotlib是一個(gè)數(shù)據(jù)可視化模塊，它可以將數(shù)據(jù)變成圖表。這樣就能更直觀、更精準(zhǔn)、更科學(xué)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。matplotlib可以生成扇形圖、折線圖、柱狀圖等圖表。matplotlib模塊的引入和我們之前學(xué)過的numpy模塊的引入方法一樣。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟練使用matplotlib模塊繪制統(tǒng)計(jì)圖。2.嘗試給統(tǒng)計(jì)圖添加標(biāo)題、注釋和圖例。目錄一、扇形圖二、折線圖三、柱狀圖目錄一、扇形圖扇形圖顯示一個(gè)數(shù)據(jù)系列中各項(xiàng)的大小與總和的比例，不同扇形面積表示相應(yīng)部分占整體的百分比，通常用它來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的比例關(guān)系。按照“國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)”，根據(jù)學(xué)生學(xué)年總分評(píng)定等級(jí)：90.0分及以上為優(yōu)秀，80.0~89.9分為良好，60.0~79.9分為及格，59.9分及以下為不及格。根據(jù)學(xué)生體質(zhì)健康總分計(jì)算結(jié)果可以看出：歡歡所在班級(jí)優(yōu)秀5人，良好5人，及格4人，不及格1人。根據(jù)學(xué)生體質(zhì)健康總分所屬的區(qū)間人數(shù)繪制成扇形圖，程序代碼如下圖：利用pie()函數(shù)函數(shù)繪制扇形圖利用show()函數(shù)顯示繪制的圖形折線圖用pie()函數(shù)繪制扇形圖，show()函數(shù)顯示繪制的圖形，程序運(yùn)行結(jié)果如下圖：折線圖這個(gè)圖看上去感覺空空的，如果不是已經(jīng)知道數(shù)據(jù)的話，分不清扇形圖的每一部分表示的意思。我們?nèi)绾谓o它加上標(biāo)題和注釋，讓它看上去一目了然呢？我們可以將程序代碼修改一下，如下圖：frommatplotlib.pyplotimport*a=[1,4,5,5]rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#用來正常顯示中文標(biāo)簽labels=['不及格','及格','良好','優(yōu)秀']#定義扇形的標(biāo)簽colors=['red','blue','yellow','green']#定義顏色pie(a,colors=colors,labels=labels)title('學(xué)生體質(zhì)健康分布圖')#添加標(biāo)題show()折線圖扇形圖通過pie()函數(shù)的labels關(guān)鍵字參數(shù)可以為扇形圖不同的部分設(shè)置標(biāo)簽，pie()函數(shù)的colors關(guān)鍵字參數(shù)可以為扇形圖不同的部分設(shè)置顏色，title()函數(shù)可以給扇形圖添加標(biāo)題，程序運(yùn)行結(jié)果如下圖：從這個(gè)圖中可以清晰地看到歡歡所在的班級(jí)學(xué)生體質(zhì)健康各個(gè)分?jǐn)?shù)段的比例關(guān)系。優(yōu)秀的比例偏少，全班有一半以上的同學(xué)還有上升進(jìn)步的空間，應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練。制定訓(xùn)練措施時(shí)應(yīng)對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行具體分析，尋找出哪些項(xiàng)目是自己的弱項(xiàng)，才可以更有針對(duì)性地進(jìn)行訓(xùn)練和提升。二、折線圖折線圖顯示數(shù)據(jù)大小隨時(shí)間發(fā)展的變化趨勢，適用于顯示在相等時(shí)間間隔下數(shù)據(jù)的趨勢。下表是歡歡和同學(xué)們連續(xù)4周的50米跑的成績（單位為秒）。時(shí)間歡歡樂樂團(tuán)團(tuán)圓圓第一周7.68.47.78.9第二周7.58.57.48.8第三周7.58.67.88.7第四周7.48.87.58.5折線圖將50米跑的成績數(shù)據(jù)繪制成折線圖的程序代碼如下圖：利用plot()函數(shù)繪制折線圖折線圖用plot()函數(shù)繪制曲線，程序運(yùn)行結(jié)果如下圖：折線圖我們可以用legend()函數(shù)設(shè)置圖例，這樣就比較清晰了，程序修改如下圖：折線圖運(yùn)行結(jié)果如下圖：折線圖折線圖根據(jù)圖例，一一對(duì)應(yīng)分析每位同學(xué)的成績波動(dòng)趨勢。可以發(fā)現(xiàn)：代表歡歡和圓圓的折線在逐漸下降，成績?cè)诜€(wěn)步提升；代表團(tuán)團(tuán)的折線起伏不定，波動(dòng)比較大；代表樂樂的折線在不斷上升，成績?cè)谙陆担瑯窐愤€應(yīng)多加強(qiáng)鍛煉。這就是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的最大價(jià)值。通過數(shù)據(jù)分析可以提供很多合理化建議，幫助我們選擇決策。就這個(gè)例子而言，可以根據(jù)每位同學(xué)的情況制定出下一步的訓(xùn)練計(jì)劃。針對(duì)其他項(xiàng)目也是同樣的道理。拓展練習(xí):若除50米跑成績表以外，還需要分析立定跳遠(yuǎn)成績，只需要在上面這個(gè)代碼中增加相應(yīng)的導(dǎo)入文件命令和繪制曲線命令即可。如果用Excel來完成，則需要分別對(duì)幾個(gè)文件進(jìn)行重復(fù)操作。因此，當(dāng)有多個(gè)表的數(shù)據(jù)需要處理時(shí)，Python的效率就會(huì)比Excel高很多。在上述示例中，若50米跑成績表中的數(shù)據(jù)有改變，只需重新運(yùn)行一次程序即可。但如果用Excel來完成，則需要重新選擇數(shù)據(jù)區(qū)域，重新進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)，工作量大，步驟煩瑣。創(chuàng)建本班學(xué)生連續(xù)4次50米跑成績文件和立定跳遠(yuǎn)成績文件，試試運(yùn)行下面的代碼，看看結(jié)果是什么?增加導(dǎo)入文件命令增加繪制曲線命令折線圖三、柱狀圖柱狀圖通過柱形高低來比較數(shù)據(jù)的大小，主要用于縱向?qū)Ρ群蜋M向?qū)Ρ取g歡所在學(xué)校2017、2018、2019年學(xué)生體質(zhì)健康測試及格的人數(shù)分別為890人、1130人、1289人。利用bar()函數(shù)來繪制柱狀圖，程序代碼如下圖：利用bar()函數(shù)來繪制柱狀圖柱狀圖運(yùn)行結(jié)果如下圖：柱狀圖柱狀圖同樣的道理，我們可以用xlabel()函數(shù)為X軸添加注釋，用ylabel()函數(shù)為Y軸添加注釋。程序修改為如下圖：運(yùn)行結(jié)果如下圖：柱狀圖從這個(gè)圖中可以看出，連續(xù)三年，歡歡所在學(xué)校學(xué)生體質(zhì)健康測試及格人數(shù)呈上升趨勢。matplotlib模塊能繪制的圖形很多，不同的數(shù)據(jù)適合用不同的圖形來呈現(xiàn)，要學(xué)會(huì)合理地選擇圖形，以便于分析數(shù)據(jù)。柱狀圖歡歡所在學(xué)校學(xué)生體質(zhì)健康測試及格的人數(shù)一年比一年多，呈上升趨勢，是否可以說歡歡所在學(xué)校的及格率在上升？還不能這樣說，因?yàn)椴⒉恢罋g歡學(xué)校每年參加測試的人數(shù)。因此，及格率上升與否還需要和其他的數(shù)據(jù)一起分析。在生活中也有很多這樣的例子：例如商場在搞促銷活動(dòng)的時(shí)候，不能單純地看某樣商品的銷量，還應(yīng)考慮商品的質(zhì)量、價(jià)格等諸多因素。因此，在分析數(shù)據(jù)的時(shí)候，應(yīng)該正確判斷數(shù)據(jù)指標(biāo)的邏輯關(guān)系。數(shù)據(jù)是客觀的，但是，解讀數(shù)據(jù)的人是主觀的。只有正確地認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)，才能正確地利用數(shù)據(jù)。柱狀圖練習(xí)：1、統(tǒng)計(jì)本班女生800米跑各個(gè)分?jǐn)?shù)段的人數(shù)，繪制餅圖并分析。2、繪制本班男生連續(xù)4次1000米跑成績折線圖，并分析。3、繪制本班連續(xù)3次學(xué)生體質(zhì)健康測試及格人數(shù)柱狀圖，并分析。柱狀圖課堂小結(jié)繪制統(tǒng)計(jì)圖扇形圖用pie()函數(shù)繪制扇形圖，用show()函數(shù)顯示繪制的圖形；用labels關(guān)鍵字參數(shù)可以為扇形圖不同的部分設(shè)置標(biāo)簽，用colors