时间序列
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时间序列(time series)数据是一种重要的结构化数据形式,在多个时间点观察或测量到的任何时间都可以形成一段时间序列。很多时间, 时间序列是固定频率的, 也就是说, 数据点是根据某种规律定期出现的(比如每15秒);时间序列也可以是不定期的。
时间序列数据的意义取决于具体的应用场景,主要由以下几种:
  • 时间戳(timestamp),特定的时刻
  • 固定时期(period),如2007年1月或2010年全年
  • 时间间隔(interval),由起始和结束时间戳表示,时期(period)可以被看做间隔(interval)的特例
 

时间和日期数据类型及其工具

Matplotlib
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Matplotlib 是 Python 的绘图库,能轻松地将数据图形化,提供多样化的输出格式,可以用来绘制各种静态,动态,交互式的图表。
可以绘制线图、散点图、等高线图、条形图、柱状图、3D 图形、甚至是图形动画等等
 
源代码
matplotlib
matplotlibUpdated Apr 5, 2024
 
plot基本使用
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plot() 用于画图它可以绘制点和线,语法格式如下:
参数说明:
  • x, y:点或线的节点,x 为 x 轴数据,y 为 y 轴数据,数据可以列表或数组
  • fmt:可选,定义基本格式(如颜色、标记和线条样式)
  • *kwargs:可选,用在二维平面图上,设置指定属性,如标签,线的宽度等
plt.plot的x和y参数不能够作为关键字参数来传递,只能作为位置参数来传
 
 
Matplotlib基本设置
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设置线条样式

使用plot方法

plot方法就是用来绘制线条的,因此可以在绘制的时候就把线条相关的样式通过参数传进去:
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绘制多个图
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绘制多个图有两种形式
  • 第一种形式是在一张图中绘制多跟线条
  • 第二种形式是绘制多个子图形
 

绘制多根折线

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条形图
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条形图的绘制方式跟折线图非常的类似,只不过是换成了plt.bar方法,plt.bar方法有以下常用参数:
  • x:一个数组或者列表,代表需要绘制的条形图的x轴的坐标点
  • height:一个数组或者列表,代表需要绘制的条形图y轴的坐标点
  • width:每一个条形图的宽度,默认是0.8的宽度
  • bottomy轴的基线,默认是0,也就是距离底部为0
  • align:对齐方式,默认是center,也就是跟指定的x坐标居中对齐,还有为edge,靠边对齐,具体靠右边还是靠左边,看width的正负
直方图和饼图
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直方图

直方图(Histogram),又称质量分布图,是一种统计报告图,由一系列高度不等的条纹表示数据分布的情况。一般用横轴表示数据类型,纵轴表示分布情况。
直方图是数值数据分布的精确图形表示。为了构建直方图,第一步是将值的范围分段,即将整个值的范围分成一系列间隔,然后计算每个间隔中有多少值。这些值通常被指定为连续的,不重叠的变量间隔。间隔必须相邻,并且通常是(但不是必须的)相等的大小。
直方图的绘制方法,使用的是plt.hist方法来实现,这个方法的参数以及返回值如下:
参数:
  • x:数组或者可以循环的序列。直方图将会从这组数据中进行分组
  • bins:数字或者序列(数组/列表等)。如果是数字,代表的是要分成多少组。如果是序列,那么就会按照序列中指定的值进行分组。比如[1,2,3,4],那么分组的时候会按照三个区间分成3组,分别是[1,2)/[2,3)/[3,4]
散点图
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散点图也叫 X-Y 图,它将所有的数据以点的形式展现在直角坐标系上,以显示变量之间的相互影响程度,点的位置由变量的数值决定。
通过观察散点图上数据点的分布情况,可以推断出变量间的相关性。如果变量之间不存在相互关系,那么在散点图上就会表现为随机分布的离散的点,如果存在某种相关性,那么大部分的数据点就会相对密集并以某种趋势呈现。数据的相关关系主要分为:正相关(两个变量值同时增长)、负相关(一个变量值增加另一个变量值下降)、不相关、线性相关、指数相关等,表现在散点图上的大致分布如下图所示。那些离点集群较远的点我们称为离群点或者异常点。
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示例图如下:
notion image
 
 
箱线图和雷达图
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箱线图

箱线图(Box-plot)又称为盒须图、盒式图或箱型图,是一种用作显示一组数据分散情况资料的统计图。因形状如箱子而得名。在各种领域也经常被使用,它主要用于反映原始数据分布的特征,还可以进行多组数据分布特征的比较。箱线图的绘制方法是:先找出一组数据的上限值、下限值、中位数(Q2)和下四分位数(Q1)以及上四分位数(Q3);然后,连接两个四分位数画出箱子;再将最大值和最小值与箱子相连接,中位数在箱子中间。
notion image
 
3D图形
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线形图

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实时画图
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Matplotlib图结构分析
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  • Figure:图形绘制的画板,他就相当于一个黑板,所有的图都是绘制在Figure上面
  • Axes:每个图都是Axes对象。一个Figure上可以有多个Axes对象
  • Axisx轴、y轴的对象
  • Tickx轴和y轴上的刻度对象。每一个刻度都是一个Tick对象
  • TickLabel:每个刻度上都要显示文字,这个文字的显示就是在TickLabel
  • AxisLabelx轴和y轴的名称的文字显示