python数据分析与可视化二维图绘图

时间: 2024-09-07 11:04:30 浏览: 69
Python数据分析与可视化中绘制二维图主要使用一些强大的库,最常用的包括matplotlib、seaborn和plotly等。matplotlib是一个非常流行的绘图库,它提供了一个非常类似于MATLAB的绘图框架,可以用来创建高质量的图表。seaborn是基于matplotlib的一个库,提供了更多的绘图选项和默认设置,使得绘图更加美观和高级。plotly则提供了一个更加交互式的图表绘制方式,支持在线展示和交互操作。 在使用这些库进行二维图绘制时,一般步骤包括: 1. 导入必要的库,比如`import matplotlib.pyplot as plt`或`import seaborn as sns`。 2. 准备数据。数据可以是numpy数组,也可以是pandas的DataFrame或Series。 3. 使用绘图函数创建图表。例如,使用`plt.plot(x, y)`来创建一个简单的折线图,或者使用`sns.scatterplot(x='column_x', y='column_y', data=df)`来创建散点图。 4. 调整图表的样式和细节,比如添加标题、轴标签、图例、改变颜色和样式等。 5. 显示图表,使用`plt.show()`来在屏幕上展示最终的图表。 下面是一个简单的例子,展示如何使用matplotlib绘制一个基本的二维线图: ```python import matplotlib.pyplot as plt # 准备数据 x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [2, 3, 5, 7, 11] # 绘制线图 plt.plot(x, y) # 添加标题和轴标签 plt.title('Simple Plot') plt.xlabel('x-axis') plt.ylabel('y-axis') # 显示图表 plt.show() ```
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import numpy as np class Linearclass: def __init__(self,data,labels): self.data = data self.labels = labels num_features = self.data.shape[1]#有几个特征就是几列 self.theta = np.zeros((num_features,1))#这个初始化做了一个矩阵,列向量 def train(self,alpha,num_iterations = 500):#训练函数,学习率,迭代次数 """实际训练模块,执行梯度下降""" cost_history = self.gradient_descent(alpha,num_iterations) return self.theta,cost_history def gradient_descent(self,alpha,num_iterations):#梯度下降,学习率,迭代次数 """实际迭代模块,迭代num_iterations次""" cost_history = []#定义一个损失值列表 for _ in range(num_iterations):#迭代次数 self.gradient_step(alpha)#每次都走一步,更新一次theta(w,参数列) cost_history.append(self.cost_function(self.data,self.labels))#cost_history是个列表,用到列表的方法将损失值添加到列表的末尾,没走一步更新一次列表,用于记录损失值 return cost_history def gradient_step(self,alpha):#进行一次参数更新,走一步,学习率做步长 """梯度下降""" num_examples = self.data.shape[0]#样本的行(样本个数) prediction = Linearclass.hypothesis(self.data,self.theta)#调用预测值函数 t = prediction - self.labels#设置了一个临时变量,预测值-真实值 theta = self.theta theta = theta - alpha*(1/num_examples)*(np.dot(t.T,self.data))#公式 self.theta = theta#更新 def cost_function(self,data,labels):#损失函数 """损失计算方法""" num_examples = self.data.shape[0]#样本个数 t = Linearclass.hypothesis(self.data,self.theta)-labels#预测值-真实值 cost = (1/2)*np.dot(t.T,t)#损失值1/2的差值的平方,定义了一个均方误差。 return cost[0][0] @staticmethod#为了可以直接调用类方法,不用实例化 def hypothesis(data,theta):#数据和参数 predictions = np.dot(data,theta)#预测值,当前的数据成一组参数,y=wx,矩阵乘法,结果是一列向量,在上面函数会引用 return predictions#返回预测值 def get_cost(self,data,labels): """得到损失""" return self.cost_function(data,labels)#得到当前的损失值 def predict(self,data): """ 用训练的参数模型,与预测得到回归值结果 """ predictions = Linearclass.hypothesis(data,self.theta) return predictions import pandas as pd import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split import matplotlib.pyplot as plt from 梯度下降类 import Linearclass data = pd.read_csv("credit-overdue.csv") """预处理删除空白值""" data = data.dropna(how='any') data = data.reset_index(drop=True) """划分训练集和测试集""" data_train, data_test, y_train, y_test = train_test_split(data[["debt","income"]].values,data[["overdue"]].values,test_size=0.2,random_state=42)#.values为了转化成矩阵 input_param_name_1= ("debt") input_param_name_2= ("income") output_param_name= ("overdue") num_iterations = 500 learning_rate = 0.01 linear_regression = Linearclass(data_train,y_train) (theta,cost_history) = linear_regression.train(learning_rate,num_iterations) print ('开始时的损失:',cost_history[0]) print ('训练后的损失:',cost_history[-1]) """ 绘制每次迭代后的损失值的函数 """ """ plt.plot(range(num_iterations),cost_history) plt.xlabel('Iter') plt.ylabel('cost') plt.title('GD') plt.show() predictions_num = 100 x_predictions = np.linspace(data_train.min(),data_train.max(),predictions_num).reshape(predictions_num, 1)#reshape改变数组形状 y_predictions = linear_regression.predict(x_predictions) plt.scatter(data_train,y_train,label='Train data') plt.scatter(data_test,y_test,label='test data') plt.plot(x_predictions,y_predictions,'r',label = 'Prediction') plt.xlabel("debt","income") plt.ylabel("overdue") plt.title('overdue') plt.legend() plt.show() """ 帮我改改把

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