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首頁大數(shù)據(jù)時(shí)代手把手教你用直方圖、餅圖和條形圖做數(shù)據(jù)分析(Python代碼)
手把手教你用直方圖、餅圖和條形圖做數(shù)據(jù)分析(Python代碼)
2020-06-24
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導(dǎo)讀:對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析以后,接下來可通過繪制圖表、計(jì)算某些特征量等手段進(jìn)行數(shù)據(jù)的特征分析。

作者:張良均 譚立云 劉名軍 江建明

來源:大數(shù)據(jù)DT(ID:hzdashuju)

內(nèi)容摘編自《Python數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)崙?zhàn)

其中,分布分析能揭示數(shù)據(jù)的分布特征和分布類型。本文就手把手教你做分布分析。

對于定量數(shù)據(jù),要想了解其分布形式是對稱的還是非對稱的、發(fā)現(xiàn)某些特大或特小的可疑值,可做出頻率分布表、繪制頻率分布直方圖、繪制莖葉圖進(jìn)行直觀分析;對于定性數(shù)據(jù),可用餅圖和條形圖直觀地顯示其分布情況。

01 定量數(shù)據(jù)的分布分析

對于定量變量而言,選擇“組數(shù)”和“組寬”是做頻率分布分析時(shí)最主要的問題,一般按照以下步驟進(jìn)行:

第一步:求極差。

第二步:決定組距與組數(shù)。

第三步:決定分點(diǎn)。

第四步:列出頻率分布表。

第五步:繪制頻率分布直方圖

遵循的主要原則如下:

各組之間必須是相互排斥的。

各組必須將所有的數(shù)據(jù)包含在內(nèi)。

各組的組寬最好相等。

下面結(jié)合具體實(shí)例來運(yùn)用分布分析對定量數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析。

表3-2是菜品“撈起生魚片”在2014年第二個(gè)季度的銷售數(shù)據(jù),繪制銷售量的頻率分布表、頻率分布圖,對該定量數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的分析。

 

▲表3-2 “撈起生魚片”的銷售情況

1. 求極差

極差=最大值-最小值=3960-45=3915

2. 分組

這里根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的含義,可取組距為500.則組數(shù)如下所示。

組數(shù)=極差/組距=3915/500=7.83≈8

3. 決定分點(diǎn)

分布區(qū)間如表3-3所示。

 

▲表3-3 分布區(qū)間

4. 繪制頻率分布直方表

根據(jù)分組區(qū)間得到如表3-4所示的頻率分布表。

其中,第1列將數(shù)據(jù)所在的范圍分成若干組段,其中第1個(gè)組段要包括最小值,最后一個(gè)組段要包括最大值。習(xí)慣上將各組段設(shè)為左閉右開的半開區(qū)間,如第一個(gè)組段為[0.500)。

第2列組中值是各組段的代表值,由本組段的上限值和下限值相加除以2得到。

第3列和第4列分別為頻數(shù)和頻率。

第5列是累計(jì)頻率,是否需要計(jì)算該列數(shù)值視情況而定。

 

▲表3-4 頻率分布

5. 繪制頻率分布直方圖

若以2014年第二季度“撈起生魚片”這道菜每天的銷售額組段為橫軸,以各組段的頻率密度(頻率與組距之比)為縱軸,表3-4中的數(shù)據(jù)可繪制成頻率分布直方圖,如代碼清單3-3所示。

代碼清單3-3 “撈起生魚片”的季度銷售情況

import pandas as pd

import numpy as np

catering_sale = '../data/catering_fish_congee.xls'        # 餐飲數(shù)據(jù)

data = pd.read_excel(catering_sale,names=['date','sale'])  # 讀取數(shù)據(jù),指定“日期”

列為索引

bins = [0.500.1000.1500.2000.2500.3000.3500.4000]

labels = ['[0.500)','[500.1000)','[1000.1500)','[1500.2000)',

'[2000.2500)','[2500.3000)','[3000.3500)','[3500.4000)']

data['sale分層'] = pd.cut(data.sale, bins, labels=labels)

aggResult = data.groupby(by=['sale分層'])['sale'].agg({'sale': np.size})

pAggResult = round(aggResult/aggResult.sum(), 2. ) * 100

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(10.6))     # 設(shè)置圖框大小尺寸

pAggResult['sale'].plot(kind='bar',width=0.8.fontsize=10)  # 繪制頻率直方圖

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']               # 用來正常顯示中文標(biāo)簽

plt.title('季度銷售額頻率分布直方圖',fontsize=20)

plt.show()

運(yùn)行代碼清單3-3可得季度銷售額頻率分布直方圖,如圖3-3所示。

 

▲圖3-3 季度銷售額頻率分布直方圖

02 定性數(shù)據(jù)的分布分析

對于定性變量,常常根據(jù)變量的分類類型來分組,可以采用餅圖和條形圖來描述定性變量的分布,如代碼清單3-4所示。

代碼清單3-4 不同菜品在某段時(shí)間的銷售量分布情況

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

catering_dish_profit = '../data/catering_dish_profit.xls'# 餐飲數(shù)據(jù)

data = pd.read_excel(catering_dish_profit)  # 讀取數(shù)據(jù),指定“日期”列

為索引

# 繪制餅圖

x = data['盈利']

labels = data['菜品名']

plt.figure(figsize=(8. 6))  # 設(shè)置畫布大小

plt.pie(x,labels=labels)  # 繪制餅圖

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei'

plt.title('菜品銷售量分布(餅圖)')  # 設(shè)置標(biāo)題

plt.axis('equal')

plt.show()

# 繪制條形圖

x = data['菜品名']

y = data['盈利']

plt.figure(figsize=(8. 4))  # 設(shè)置畫布大小

plt.bar(x,y)

plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei'

plt.xlabel('菜品')  # 設(shè)置x軸標(biāo)題

plt.ylabel('銷量')  # 設(shè)置y軸標(biāo)題

plt.title('菜品銷售量分布(條形圖)')# 設(shè)置標(biāo)題

plt.show()  # 展示圖片

餅圖的每一個(gè)扇形部分代表每一類型的所占百分比或頻數(shù),根據(jù)定性變量的類型數(shù)目將餅圖分成幾個(gè)部分,每一部分的大小與每一類型的頻數(shù)成正比;條形圖的高度代表每一類型的百分比或頻數(shù),條形圖的寬度沒有意義。

運(yùn)行代碼清單3-4可得不同菜品在某段時(shí)間的銷售量分布圖,如圖3-4和圖3-5所示。

 

▲圖3?4 菜品銷售量分布(餅圖)

 

▲圖3?5 菜品銷售量分布(條形圖)

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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1:配置參數(shù) // 參數(shù)2:回調(diào),回調(diào)的第一個(gè)參數(shù)驗(yàn)證碼對象,之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個(gè)配置參數(shù)為必須,不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗(yàn)服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時(shí)表示是新驗(yàn)證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式,包括:float,popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見:http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計(jì)時(shí)完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'!'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'!'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }