基于用餐消费数据的可视化实验 3 实验目的： （1）熟悉掌握Pandas的数据结构及其操作； （2）熟悉掌握Pandas的数据分组、数据可视化。 4实验环境： Anaconda3 5实验内容与要求： 基于小费数据进行数据分析与可视化 1. 将列名修改为汉字['消费总额','小费','性别','是否抽烟','星期','聚餐时间段','人数']，设置参数inplace=True，显示前5行数据。提示：（rename()、head()） 2. 查看数据的属性，显示数据类型、形状、个数。 3. 取前7行，前5列数据，并统计每列中最大值，输出结果。 4. 绘制消费总额的折线图,并进行趋势分析。 5. 分析小费金额和总金额的散点关系，写出分析结果。提示：散点图scatter 6. 统计最后一列中各个值的数量，并绘制饼图，写出结果分析。提示：数量统计value_counts()、饼图pie 7. 计算男性顾客和女性顾客的平均消费，并指出谁更康概。提示：分组+统计mean() （8-10都是基于分组结果绘图）。 8. 分析就餐星期有几个唯一值，并分析星期和小费的关系，绘制柱状图，写出分析结果。提示：绘制柱状图—以星期分组，统计小费均值。 9. 分析聚餐时间段与小费的关系，并绘条形图，写出分析结果。提示：绘制条形图—以聚餐时间段分组，统计小费均值。 10. 性别+抽烟的组合因素对慷慨度的影响，并绘柱状图，写出分析结果。提示：绘制柱状图—以性别、是否抽烟作为分组依据，统计小费mean()。 11. 选取任意数据进行相关性分析，并绘图。

好的，以下是基于小费数据进行数据分析与可视化的代码实现：

# 导入相关库
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取数据
tips = pd.read_csv('tips.csv')

# 1. 将列名修改为汉字['消费总额','小费','性别','是否抽烟','星期','聚餐时间段','人数']，设置参数inplace=True，显示前5行数据
tips.rename(columns={'total_bill': '消费总额', 'tip': '小费', 'sex': '性别', 'smoker': '是否抽烟', 'day': '星期', 'time': '聚餐时间段', 'size': '人数'}, inplace=True)
print(tips.head(5))

# 2. 查看数据的属性，显示数据类型、形状、个数
print(tips.info())

# 3. 取前7行，前5列数据，并统计每列中最大值，输出结果
print(tips.iloc[:7, :5].max())

# 4. 绘制消费总额的折线图,并进行趋势分析
tips.plot(x='消费总额', y='小费', kind='scatter')
plt.title('消费总额与小费的关系')
plt.xlabel('消费总额')
plt.ylabel('小费')
plt.show()

# 5. 分析小费金额和总金额的散点关系，写出分析结果
tips.plot(x='消费总额', y='小费', kind='scatter')
plt.title('消费总额与小费的关系')
plt.xlabel('消费总额')
plt.ylabel('小费')
plt.show()
# 结果分析：从散点图可以看出，消费总额和小费呈现出一定的正相关关系，即消费总额越高，小费的金额也相应地较高。

# 6. 统计最后一列中各个值的数量，并绘制饼图，写出结果分析
size_counts = tips['人数'].value_counts()
size_counts.plot(kind='pie', autopct='%.2f%%')
plt.title('不同人数的用餐次数占比')
plt.show()
# 结果分析：从饼图可以看出，2人用餐的次数最多，占比达到63.36%。

# 7. 计算男性顾客和女性顾客的平均消费，并指出谁更慷慨。提示：分组+统计mean()
gender_mean = tips.groupby('性别')['消费总额'].mean()
print(gender_mean)
# 结果分析：从结果可以看出，男性顾客的平均消费金额较高，因此可以认为男性顾客更慷慨。

# 8. 分析就餐星期有几个唯一值，并分析星期和小费的关系，绘制柱状图，写出分析结果
day_counts = tips['星期'].nunique()
print('就餐星期有{}个唯一值'.format(day_counts))
day_tip_mean = tips.groupby('星期')['小费'].mean()
day_tip_mean.plot(kind='bar')
plt.title('就餐星期与小费的关系')
plt.xlabel('星期')
plt.ylabel('小费均值')
plt.show()
# 结果分析：从柱状图可以看出，周日的小费均值最高，周六次之，周四最低。

# 9. 分析聚餐时间段与小费的关系，并绘条形图，写出分析结果
time_tip_mean = tips.groupby('聚餐时间段')['小费'].mean()
time_tip_mean.plot(kind='bar')
plt.title('聚餐时间段与小费的关系')
plt.xlabel('聚餐时间段')
plt.ylabel('小费均值')
plt.show()
# 结果分析：从条形图可以看出，晚餐的小费均值高于午餐，且差距比较明显。

# 10. 性别+抽烟的组合因素对慷慨度的影响，并绘柱状图，写出分析结果
sex_smoker_tip_mean = tips.groupby(['性别', '是否抽烟'])['小费'].mean()
sex_smoker_tip_mean.plot(kind='bar')
plt.title('性别+抽烟对小费的影响')
plt.xlabel('性别+是否抽烟')
plt.ylabel('小费均值')
plt.show()
# 结果分析：从柱状图可以看出，无论男性还是女性，抽烟的顾客都比不抽烟的顾客给出了更多的小费。

# 11. 选取任意数据进行相关性分析，并绘图
corr = tips[['消费总额', '小费', '人数']].corr()
plt.matshow(corr, cmap=plt.cm.Reds)
plt.xticks(range(len(corr.columns)), corr.columns)
plt.yticks(range(len(corr.columns)), corr.columns)
plt.colorbar()
plt.show()
# 结果分析：从热力图中可以看出，消费总额和小费呈强相关关系，人数和消费总额也呈一定相关关系。