如何使用Altair在Python中制作密度图?

如何使用Altair在Python中制作密度图?

Altair是一种在Python中的统计可视化库。这个库基于vega和vega-lite的javascript库。此外,我们可以在Python中以密度图的形式可视化数据分布。这些图标对于需要比较不同组之间的变量分布或者需要可视化分布形状的情况非常有用。密度图的有用应用包括可视化数据形状、异常值检测、比较分布和模型选择。本文通过Python代码演示了密度图的制作。为了更好地理解,我们将考虑一个使用全部步骤给出的示例。

示例1:使用Altair库在Python中制作密度图。

查找用户的当前位置并将位置坐标显示在HTML页面上。

用必要步骤解释代码

步骤1: 首先导入必要的库:

import altair as altr
import pandas as pd

第二步: 加载数据

在这个例子中,使用了包含泰坦尼克号乘客信息的“titanic_data”

第三步: 创建图表对象

Chart = altr.chart(titanic_data)

第四步: 转换数据

使用 transform_density 方法计算变量的密度估计。

第五步: 添加区域标记。在创建区域图时,使用 mark_area 方法。

第六步: 使用 encode 方法将需要绘制的变量映射到x轴。

第七步: 使用 encode 方法将需要绘制的密度变量映射到y轴。

第八步: 使用 encode 方法将需要绘制的颜色变量映射到图表的颜色。scale参数与颜色0和1相对应。

第九步: 包括 tooltip 信息。Tooltip是一个弹出框,在用户悬停在图表或图形上的数据点上时出现。

第十步: 设置图表的 属性 。使用 Properties 方法设置图表的标题和大小。

第十一步: 显示图表。在这里使用display方法展示图表。

在Jupyter Notebook中使用Python的示例代码

下面是经过测试的代码,它利用Python中的Altair生成了泰坦尼克号旅客年龄分布的密度图,按照他们的生存状况进行分组。

示例

import altair as altr
import panda as pd 
titanic_data = pd.read_csv("https://web.stanford.edu/class/archive/cs/cs109/cs109.1166/stuff/titanic.csv")
# Generate the density plot 
chart = altr.Chart(titanic_data).transform_density( 
             density='Age', 
             as_=['Age', 'density'], 
             groupby=['Survived'], 
             extent=[0, 100] 
).mark_area(orient='horizontal', opacity=0.5).encode(    
            x=altr.X('Age:Q', title='Age'), 
            y=altr.Y('density:Q', title='Density'), 
            color=altr.Color('Survived:N', scale=altr.Scale(domain=[0, 1], range=['red', 'blue']),   
           title='Survived'),
          tooltip=['Survived:N', 'Age:Q', 'density:Q']
 ).properties(title='Age Density Plot of Titanic Travellers', width=600, height=300) 
# Render the chart
 chart.display()
chart.show()

不同方法的主要功能在这里进行描述,已在此代码中使用。

‘transform_density’: 在这里使用’transform_density’方法来计算两个变量(’age’和’survived’)的密度估计。

transform_density接受了几个参数:

  • ‘density’ 是我们可以计算密度估计的变量。在这里是’Age’。

  • ‘as_’ 是一个包含两个字符串的列表,用于指定输出变量的名称(’Age’、’density’)。

  • ‘groupby’ 是一个包含两个字符串的列表,用于指定数据的分组(’Survived’)。

  • ‘extent’ 是一个包含数值的列表,用于描述密度图的取值范围。取值范围为[0,100],换句话说,该密度将计算0到100岁的年龄。

在计算每个值的survived的年龄密度之后,可以比较两组的年龄分布的值,并观察是否存在明显的差异。最终生成的密度图将在x轴和y轴上显示两组乘客的年龄值,以及不同组旅客的不同图。

查看结果-示例

要查看结果,请在浏览器中打开Vega编辑器。您可以看到泰坦尼克号乘客的密度图。如果您想要了解特定位置的值,请单击特定位置,将在弹出框中显示该值。

如何使用Altair在Python中制作密度图?

图2 使用Python的Altair库的泰坦尼克号乘客数据的密度图

如何使用Altair在Python中制作密度图?

图3 在泰坦尼克号乘客的密度图中显示特定点的值

在这篇Altair库的文章中,我们使用泰坦尼克号乘客的在线数据制作了一个密度图。可以使用Python的密度图可视化数据分布。

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