Артефакт визуализации Plotly играет со схемой скрипки ?

искусственный интеллект визуализация данных

Артефакт визуализации Plotly играет со схемой скрипки

В предыдущей статье Plotly я рассказал, как использовать Plotly для создания общей визуальной графики, такой как гистограмма, точечная диаграмма, круговая диаграмма, а также линейная диаграмма K и блочная диаграмма. В этой статье рассказывается, как использовать Plotly для рисования скрипки ? Диаграмма, также Статистический график, реализованный на основе двух методов:

  • На основе plotly_express
  • На основе plotly.graph_objects

Фигура скрипки

Взгляните на эффект реальной нарисованной схемы скрипки:

Так что же такое схема скрипки?

Скрипичный график — это график, используемый для отображения распределения и плотности вероятности данных.

resource:https://datavizcatalogue.com/

Сайт для обучения визуализации графики:данные, а именно каталог UE.com/.

Он сочетает в себе двойные функции коробчатых диаграмм и диаграмм плотности, введенных ранее, и может использоваться для отображения формы распределения данных.

  • Толстая черная полоса посередине: указывает диапазон межквартильного диапазона.
  • Белая точка посередине: указывает медиану
  • Расширенная тонкая черная линия: представляет 95% доверительный интервал.

Сюжетный сериал

Статьи Plotly образуют последовательную серию. Первые 10 статей о визуализации Plotly:

импортировать библиотеку, данные

Сначала импортируйте необходимые библиотеки:

import numpy as np
import pandas as pd
import plotly_express as px
import plotly.graph_objects as go

Данные о потреблении, которые поставляются с пандами, используемыми в этой статье:

# 采用的是消费数据tips
tips = px.data.tips()
tips.head()

Точечный скрипичный сюжет

Первое, что нужно нарисовать, это график скрипки на основе точек данных:

fig = px.strip(
    tips,   # 指定数据
    x='day',   # xy轴
    y='total_bill',
    color='day'  # 颜色
    )

fig.show()

Нарисуйте диаграммы скрипки по значениям 4 дней:

Реализация на основе Plotly_Express

Основная схема скрипки

fig = px.violin(tips,y="total_bill")  # 使用total_bill数据
fig.show()

Измените копию данных и снова постройте график:

fig = px.violin(tips,y="tip")  # 使用的是小费tip
fig.show()

Сюжет для скрипки с точками данных

На приведенном выше графике нет точек данных. Следующее должно отображать точки данных рядом с графиком скрипки. Параметр - это точки:

fig = px.violin(
    tips,
    y="total_bill",
    box=True,   # 开启之后在小提琴图里面绘制箱型图
    points='all'  # all-全部   outliers-离群点   False-不显示,默认
)

fig.show()

В этом случае выбросов нет, поэтому точки=выбросы или False, результат тот же:

image-20210612160151318

Сгруппированные сюжеты для скрипки

Нарисуйте разные диаграммы скрипки по разным значениям полей:

fig = px.violin(
    tips,
    y="total_bill",  # 绘制的数据
    x="day",
    color="sex",
    box=True,
    points="all",
    hover_data=tips.columns  # 悬停显示的数据信息
)

fig.show()

Крытые и сгруппированные диаграммы скрипки

Две разные графики в основном определяются режимом скрипки, используется параметр violinmode:

fig = px.violin(
    tips,
    y='total_bill',
    color='sex',
    violinmode='overlay',   # overlay-覆盖型   group-分组
    hover_data=tips.columns
)

fig.show()

fig = px.violin(
    tips,
    y='total_bill',
    color='sex',
    violinmode='group',   # overlay-覆盖型   group-分组
    hover_data=tips.columns
)

fig.show()

Реализация на базе go.Violin

Основная схема скрипки

  fig = go.Figure(data=go.Violin(
    y=tips['total_bill'],  # 绘图数据
    box_visible=True,  # 内部箱体是否显示
    line_color='red',  # 线条颜色
    meanline_visible=True,  # 是否显示中线
    fillcolor='seagreen',  # 填充色
    opacity=0.5,  # 透明度
    x0='Tip-小提琴图'   # x轴标题
))

fig.update_layout(yaxis_zeroline=False)

fig.show()

Несколько сюжетов для скрипки

Рисуйте несколько скрипичных сюжетов одновременно на одном холсте. Поле дня в подсказках данных о потреблении имеет 4 разных значения:

Через цикл for нужно пройти, чтобы получить рисунок из 4 графиков:

fig1 = go.Figure()  # 生成一个Figure对象

# 通过循环在对象上添加4个轨迹trace
for day in day_list:
    fig1.add_trace(go.Violin(
        x=tips["day"][tips["day"] == day],
        y=tips["total_bill"][tips["day"] == day],
        name=day,
        box_visible=True,
        meanline_visible=True
       ))
    
fig1.show()

Сгруппированные сюжеты для скрипки

python

fig2 = go.Figure()

fig2.add_trace(go.Violin(
    x=tips[ tips['sex'] == 'Male' ]['day'],  # 绘图的xy轴数据
    y=tips['total_bill'][ tips['sex'] == 'Male' ],
#     legendgroup='男', # 图例分组
#     scalegroup='男',  
    name='男',  # 图形轨迹名称
    line_color='blue'  # 线条颜色
))

fig2.add_trace(go.Violin(
    x=tips['day'][tips['sex'] == 'Female' ],
    y=tips['total_bill'][tips['sex'] == 'Female' ],
#     legendgroup='女', 
#     scalegroup='女', 
    name='女',
    line_color='orange')
)

# 设置箱体和中位线是否显示
fig2.update_traces(box_visible=True, meanline_visible=True)
  
# 小提琴图模式:overlay覆盖型   group分组
fig2.update_layout(violinmode='group')  

fig2.show()

Положительная и отрицательная диаграмма скрипки

На диаграмме скрипки мы видим, что она состоит из двух частей, которые делятся на отрицательные и положительные.Разные значения будут представлять разные графики:

import plotly.graph_objects as go

import pandas as pd

# 如何使用pandas读取网页在线的csv文件
df = pd.read_csv("https://raw.githubusercontent.com/plotly/datasets/master/violin_data.csv")

fig = go.Figure()

fig.add_trace(go.Violin(
    x=df['day'][ df['smoker'] == 'Yes' ],
    y=df['total_bill'][ df['smoker'] == 'Yes' ],
#     legendgroup='Yes', 
#     scalegroup='Yes', 
    name='Yes',
    side='negative',  # 'both-全部', 'positive-右', 'negative-左'
    line_color='blue')
)

fig.add_trace(go.Violin(
    x=df['day'][ df['smoker'] == 'No' ],
    y=df['total_bill'][ df['smoker'] == 'No' ],
#     legendgroup='No', 
#     scalegroup='No', 
    name='No',
    side='positive',
    line_color='lightseagreen')
)

# 设置轨迹参数
fig.update_traces(meanline_visible=True,  # 中位数是否显示
                  points='all',  # 是否显示点
                  jitter=0.05,  # 在每个点之间加上抖动,可视化效果更好
                  scalemode='count')   # 'width', 'count'

fig.update_layout(violingap=0, violinmode='overlay')  # 设置间隔和模式

fig.show()

Расширенная схема скрипки

Разместите примеры расширенных диаграмм скрипки на двух официальных сайтах:

import plotly.graph_objects as go

import pandas as pd

df = pd.read_csv("https://raw.githubusercontent.com/plotly/datasets/master/violin_data.csv")

# 设置点的位置和图例的显示
pointpos_male = [-0.9,-1.1,-0.6,-0.3]
pointpos_female = [0.45,0.55,1,0.4]
show_legend = [True,False,False,False]  

fig = go.Figure()

# pd.unique(df['day']):表示day的不重复个数
for i in range(0,len(pd.unique(df['day']))):
    fig.add_trace(go.Violin(
        # 添加两个轴的数据
        x=df['day'][(df['sex'] == 'Male') & (df['day'] == pd.unique(df['day'])[i])],
        y=df['total_bill'][(df['sex'] == 'Male')&(df['day'] == pd.unique(df['day'])[i])],
        # 设置图例和尺度分组、名称
        legendgroup='M', 
        scalegroup='M',
        name='M',
        # 设置显示的数据:negative左边  positive右边
        side='negative',
        pointpos=pointpos_male[i], # 
        line_color='lightseagreen',
        showlegend=show_legend[i])
             )
    fig.add_trace(go.Violin(
        x=df['day'][(df['sex'] == 'Female') &(df['day'] == pd.unique(df['day'])[i])],
        y=df['total_bill'][(df['sex'] == 'Female')&(df['day'] == pd.unique(df['day'])[i])],
        legendgroup='F', 
        scalegroup='F', 
        name='F',
        side='positive',
        pointpos=pointpos_female[i],
        line_color='mediumpurple',
        showlegend=show_legend[i])
)

# 设置轨迹参数
fig.update_traces(meanline_visible=True,  # 中位数是否显示
                  points='all',  # 是否显示点
                  jitter=0.05,  # 在每个点之间加上抖动,可视化效果更好
                  scalemode='count')   # 'width', 'count'
fig.update_layout(
    title_text="高级小提琴图绘制",
    violingap=0,  # 小提琴图之间的间隔
    violingroupgap=0,  # 小提琴图组之间的间隔
    violinmode='overlay'  #  覆盖模式
)

fig.show()

Другой - пример рисования графиков Ridgeline в качестве оценки:

import plotly.graph_objects as go
from plotly.colors import n_colors
import numpy as np
np.random.seed(1)

data = (np.linspace(1, 2, 12)[:, np.newaxis] * np.random.randn(12, 200) +
            (np.arange(12) + 2 * np.random.random(12))[:, np.newaxis])

print(data)
# 'rgb(5, 200, 200)', 'rgb(200, 10, 10)' 表示第一个和最后一个颜色,12表示个数,colortype表示类型
colors = n_colors('rgb(5, 200, 200)', 'rgb(200, 10, 10)', 12, colortype='rgb')
print(colors)


fig = go.Figure()
for data_line, color in zip(data, colors):
    fig.add_trace(go.Violin(x=data_line, line_color=color))

fig.update_traces(orientation='h', side='positive', width=3, points=False)

fig.update_layout(xaxis_showgrid=False, xaxis_zeroline=False)

fig.show()