التخطيط هو أحد المهام الرئيسية في تحليل البيانات. ومع ذلك ، هناك العديد من الأدوات والمكتبات المختلفة التي يمكن أن تساعد في هذه المهمة. واحدة من الأكثر شعبية هي لغة البرمجة بيثون مع مكتبة قوية لتصور البيانات — ماتلوتليب.
ماتلوتليب يسمح لك لخلق أنواع مختلفة من الرسوم البيانية ، بما في ذلك الرسوم البيانية القائمة على نقطة. يمكن تمثيل هذه النقاط على شكل صفيفتين: أحدهما يحتوي على قيم على طول المحور س ، والآخر يحتوي على قيم على طول المحور ص. يتيح لك التخطيط بالنقاط تصور العلاقة بين مجموعتي بيانات وتحديد الأنماط أو الاتجاهات.
في هذا الدليل ، وسوف نلقي نظرة خطوة بخطوة في كيفية رسم رسم بياني في بيثون من قبل نقاط باستخدام ماتلوتليب. سننظر في عدة طرق مختلفة لتمثيل إعدادات البيانات والمحور والأسطورة ، بالإضافة إلى وظائف أخرى مفيدة لإنشاء رسوم بيانية ذات مظهر احترافي.
- اختيار وتحميل مكتبة ماتلوتليب
- إعداد البيانات للتآمر
- 1. إنشاء قائمة القيم
- 2. تنزيل البيانات من ملف
- 3. توليد بيانات عشوائية
- 4. استخدام المكتبات لتحليل البيانات
- ، إنشاء محاور وضبط مظهر الرسم البياني
- التآمر بالنقاط
- تخصيص نمط ولون الرسم البياني
- إضافة تسميات توضيحية إلى المحاور وعنوان إلى الرسم البياني
- عرض وحفظ الرسم البياني
- أمثلة على الرسوم البيانية نقطة بنقطة مع إعدادات مختلفة
- سؤال وجواب
- كيف يمكنني رسم رسم بياني بناء على نقاط محددة في بايثون?
- كيف يمكنني تعيين تنسيق محاور على الرسم البياني في بيثون?
- هل يمكنني إضافة عنوان والتسميات إلى محاور على الرسم البياني في بيثون?
اختيار وتحميل مكتبة ماتلوتليب
ماتلوتليب هي مكتبة للتآمر وتصور البيانات في لغة البرمجة بيثون. وهي واحدة من المكتبات الأكثر شعبية وتستخدم على نطاق واسع للعمل مع الرسوم البيانية.
لبدء العمل مع مكتبة ماتلوتليب ، تحتاج إلى تثبيته على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام أمر النقطة عن طريق تشغيل الأمر التالي في سطر الأوامر:
بيب تثبيت ماتلوتليببعد تثبيت المكتبة ، يمكنك استيرادها إلى البرنامج النصي الخاص بك باستخدام التعبير التالي:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتفي هذه الحالة ، نقوم باستيراد وحدة بيبلوت من مكتبة ماتلوتليب وتعيين الاسم المستعار بلت. يتم ذلك لتبسيط الاستخدام الإضافي لوظائف وأساليب المكتبة.
بعد استيراد المكتبة بنجاح ، نحن على استعداد لبدء العمل مع الرسوم البيانية. توفر مكتبة ماتلوتليب مجموعة واسعة من الوظائف والأساليب لإنشاء أنواع مختلفة من الرسوم البيانية: الخطية ، المنقطة ، العمودية ، الدائرية ، وغيرها الكثير.
لإنشاء رسم بياني ، تحتاج إلى نقل البيانات إليه في شكل صفائف أو قوائم. بعد ذلك ، باستخدام وظائف وأساليب المكتبة ، يمكنك تخصيص مظهر الرسم البياني وإضافة تسميات توضيحية وطريقة إيضاح وحفظ النتيجة في ملف.
يمكنك البدء في بناء رسم بياني بمثال بسيط:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلت# إنشاء مجموعة من البيانات
عاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
ذ = [1, 4, 9, 16, 25]
# التآمر
قانون العمل.قطعة (س ، ص)
# التآمر
قانون العمل.عرض()
لعرض الرسم البياني الناتج.
وبالتالي ، اختيار وتحميل مكتبة ماتلوتليب هو الخطوة الأولى اللازمة للعمل مع الرسوم البيانية في بيثون. توفر المكتبة مجموعة واسعة من الوظائف لإنشاء أنواع مختلفة من الرسوم البيانية وطرق ملائمة لتكوين البيانات وتصورها.
إعداد البيانات للتآمر
قبل البدء في إنشاء رسم بياني ، تحتاج إلى إعداد البيانات التي سيتم عرضها عليه. في هذا القسم ، سننظر في عدة طرق لإعداد البيانات للتآمر في بايثون.
1. إنشاء قائمة القيم
تتمثل إحدى طرق إعداد البيانات للرسم البياني في إنشاء قائمة بالقيم. في هذه الحالة ، نقوم بتعيين القيم التي سيتم عرضها على الرسم البياني بأنفسنا وإضافتها إلى القائمة. على سبيل المثال:
[0, 1, 2, 3, 4]تحتوي هذه القائمة على أرقام من 0 إلى 4 ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لرسم رسم بياني.
2. تنزيل البيانات من ملف
إذا كان لديك بالفعل بيانات تحتاج إلى تصور ، فيمكنك تنزيلها من ملف. تنسيق الملف يمكن أن تكون مختلفة: كسف ، إكسيل ، جسون ، الخ. لتحميل البيانات من ملف إلى بيثون ، يمكنك استخدام مكتبات مختلفة مثل الباندا أو كسف. على سبيل المثال:
استيراد الباندا كما بدالبيانات = بد.قراءة البيانات.كسف')
في هذا المثال ، نقوم بتحميل البيانات من البيانات.ملف كسف باستخدام مكتبة الباندا.
3. توليد بيانات عشوائية
إذا لم يكن لديك بيانات محددة ، ولكنك تريد إنشاء قيم عشوائية للتخطيط ، فيمكنك استخدام إنشاء أرقام عشوائية. في بيثون ، يمكنك استخدام وحدة عشوائية لهذا الغرض. على سبيل المثال:
استيراد عشوائيالبيانات = [عشوائي.راندينت (0 ، 100) لـ _ في النطاق (10)]
في هذا المثال ، نقوم بإنشاء 10 أرقام عشوائية في النطاق من 0 إلى 100 وحفظها في قائمة البيانات.
4. استخدام المكتبات لتحليل البيانات
إذا كان لديك حق الوصول إلى البيانات من خلال مكتبات تحليل البيانات المتخصصة مثل نومبي أو سسيبي ، يمكنك استخدامها لإعداد البيانات لرسم بياني. توفر هذه المكتبات مجموعة واسعة من الأساليب والوظائف للعمل مع البيانات. على سبيل المثال:
استيراد نومبي كما نبالبيانات = نب.لين سبيس (0 ، 10 ، 100)
في هذا المثال ، نستخدم مكتبة نومبي لإنشاء قائمة من القيم من 0 إلى 10 مع مسافة متساوية بينهما.
لذلك ، هناك عدة طرق لإعداد البيانات للتآمر في بايثون: إنشاء قائمة بالقيم وتحميل البيانات من ملف وإنشاء بيانات عشوائية واستخدام المكتبات المتخصصة لتحليل البيانات. يعتمد اختيار الطريقة على احتياجاتك الخاصة والموارد المتاحة.
إنشاء محاور وتخصيص مظهر الرسم البياني
عند إنشاء رسم بياني في بيثون باستخدام مكتبة ماتلوتليب ، يمكنك تخصيص مظهر الرسم البياني ، وكذلك إضافة محاور تنسيق لتصور أفضل للبيانات. في هذا القسم ، سننظر في الطرق الأساسية لإنشاء المحاور وتخصيص مظهر الرسم البياني.
إنشاء المحاور
لإنشاء محاور ، ستحتاج إلى كائن من نوع المحاور. إنه عنصر في الرسم البياني يتم وضع البيانات عليه. يمكنك إنشاء محاور باستخدام طريقة حبكة فرعية () من وحدة بيبلوت:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتالشكل ، الفأس = قانون البراءات.الحبكات الفرعية()
في هذا المثال ، سيمثل كائن الفأس المحاور التي سيتم وضع الرسم البياني عليها.
تكوين مظهر الرسم البياني
يوفر ماتلوتليب العديد من الخيارات لتخصيص مظهر الرسم البياني. على سبيل المثال ، يمكنك تغيير عنوان الرسم البياني باستخدام طريقة تعيين العنوان() :
الفأس.تعيين العنوان ("عنوان الرسم البياني")يمكنك أيضا ضبط التسميات على المحور السيني والمحور الصادي باستخدام أساليب سيت-إكسلابيل () وسيت-ليبيل () ، على التوالي:
الفأس.تعيين التسمية ("تسمية المحور السيني")الفأس.تعيين التسمية ("تسمية المحور ص")
تشمل الطرق الأخرى المتاحة لتخصيص مظهر الرسم البياني ما يلي:
- تعيين-تعيين حدود س
- - مجموعة المحور () - يحدد حدود المحور الصادي
- تعيين () - يحدد الانقسامات على المحور السيني
- تعيين () - يحدد التقسيمات على المحور الصادي
- تعيين الشبكة () - تشغيل أو إيقاف تشغيل شبكة الرسم البياني
باستخدام هذه الطرق ، يمكنك تخصيص مظهر المخطط كما تريد.
مثال على استخدام كل هذه الطرق:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتالشكل ، الفأس = قانون البراءات.الحبكات الفرعية()
# تكوين مظهر الرسم البياني
الفأس.تعيين العنوان ("عنوان الرسم البياني")
الفأس.تعيين التسمية ("تسمية المحور السيني")
الفأس.تعيين التسمية ("تسمية المحور ص")
الفأس.(0 ، 10)
الفأس.سيت ليم (0، 20)
الفأس.تعيين([0, 2, 4, 6, 8, 10])
الفأس.ضبط([0, 5, 10, 15, 20])
الفأس.مجموعة _ الشبكة (صحيح)
قانون العمل.عرض()
بعد تنفيذ هذا الرمز ، سترى رسما بيانيا مع محاور ومظهر مخصص.
في هذا القسم ، قمنا بمراجعة الطرق الأساسية لإنشاء محاور وتخصيص مظهر الرسم البياني في بيثون عند استخدام مكتبة ماتلوتليب. إنها تسمح لك بتخصيص مظهر الرسم البياني بسهولة ، وإضافة تسميات على المحاور والأقسام ، وكذلك تشغيل شبكة الرسم البياني أو إيقاف تشغيلها.
التآمر بالنقاط
يعد التخطيط بالنقاط إحدى المهام الرئيسية لتحليل البيانات ، مما يسمح لك بتصور تاريخ التغييرات في أي مؤشرات. هناك العديد من المكتبات في بيثون التي توفر أدوات الرسم البياني مثل ماتلوتليب ، سيبورن ، و بلوتلي.
لبدء العمل مع مكتبة ماتبلوتليب ، تحتاج إلى تثبيته باستخدام الأمر نقطة تثبيت ماتبلوتليب. ثم يمكنك البدء في إنشاء رسم بياني بالنقاط.
لرسم رسم بياني بالنقاط ، من الضروري تقديم البيانات في شكل صفيفتين – مجموعة من القيم على طول المحور س ومجموعة من القيم على طول المحور ص. يمكن تقديم هذه المعلومات في شكل جدول مع عمودين في بايثون.
الخطوة 1: توصيل المكتبات الضرورية
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتاستيراد نومبي كما نب
الخطوة 2: إنشاء صفائف من القيم على طول المحاور س و ص
س = نب.صفيف([1, 2, 3, 4, 5])ص = نب.صفيف([2, 4, 6, 8, 10])
الخطوة 3: التآمر بالنقاط
قانون العمل.مؤامرة (س ، ص ، 'س')قانون العمل.زلابيل ('القيم على المحور س')
قانون العمل.يلابيل ('القيم على المحور ص')
قانون العمل.العنوان ('الرسم البياني بالنقاط')
قانون العمل.عرض()
ونتيجة لتنفيذ هذا الرمز سوف بناء الرسم البياني الذي يعكس قيم النقاط (س ، ص) تمريرها إلى مؤامرة () وظيفة. تقبل دالة الرسم البياني () صفائف القيم على طول محوري س و ص كمدخل ، بالإضافة إلى المعلمة' س ' المسؤولة عن عرض النقاط على الرسم البياني.
لتحسين مظهر الرسم البياني ، يمكنك إضافة تسميات إلى المحاور باستخدام وظائف زلابيل() و يلابيل () ، وكذلك تعيين اسم الرسم البياني باستخدام وظيفة العنوان ().
باستخدام الخطوات المذكورة أعلاه ، يمكنك رسم أي بيانات ممثلة كمصفوفات من القيم على طول المحاور س و ص.
تخصيص نمط ولون الرسم البياني
لا يسمح لك التخطيط في بايثون بتصور البيانات فحسب ، بل يوفر أيضا العديد من الفرص لتخصيص مظهر الرسوم البيانية. تتمثل إحدى هذه الميزات في تخصيص نمط ولون الرسم البياني.
للبدء ، سوف تحتاج إلى استيراد وحدة ماتلوتليب ، وهو أداة الرسوم البيانية الأكثر شعبية في بيثون. ثم يمكنك اختيار أحد أنماط الرسم البياني المحددة مسبقا ، أو تخصيص النمط بنفسك.
في ما يلي مثال على الكود الذي يسمح لك بتخصيص نمط الرسم البياني:
- استيراد وحدة ماتلوتليب:
- اختر نمط الرسم البياني. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام نمط " غبلوت:
- مؤامرة باستخدام النمط المحدد:
- عرض الرسم البياني:
بالإضافة إلى اختيار نمط ، يمكنك أيضا تخصيص ألوان عناصر الرسم البياني مثل الخطوط والعلامات ومنطقة الخلفية. توفر وحدة ماتلوتليب وظائف ووسائط مختلفة لإعدادات الألوان:
- اللون: يحدد لون الخط (على سبيل المثال ، ' ص ' للأحمر)
- ماركيرفاسيكولور: يحدد لون المنطقة الداخلية للعلامة
- ماركيريدجكولور: يحدد لون الحدود علامة
- لون الوجه: يحدد لون منطقة الخلفية
هنا هو رمز المثال الذي يوضح إعداد اللون من الرسم البياني:
- استيراد وحدة ماتلوتليب:
- حدد الألوان لعناصر الرسم البياني:
- ارسم الرسم البياني عن طريق ضبط ألوان العناصر:
- عرض الرسم البياني:
وبالتالي ، فإن تكوين نمط ولون الرسم البياني في بايثون يسمح لك بإنشاء تصورات بيانات جميلة ومخصصة. استخدم المعلومات المقدمة لتخصيص مظهر المخططات الخاصة بك حسب رغبتك.
إضافة تسميات توضيحية إلى المحاور وعنوان إلى الرسم البياني
التآمر في بيثون باستخدام مكتبة ماتلوتليب يوفر فرصة ليس فقط لتصور البيانات ، ولكن أيضا لمنحهم وصفا البصرية. تتمثل إحدى طرق إضافة الأوصاف في إضافة تسميات توضيحية إلى المحاور وعنوان إلى الرسم البياني.
يسمح لك بإضافة توقيع إلى المحور ص. كوسيطات ، تقبل هذه الأوامر السلاسل التي تحتوي على نص سيتم عرضه على الرسم البياني.
على سبيل المثال ، لإضافة تسميات إلى المحاور المسماة "الوقت "و" القيمة " ، يمكنك استخدام الكود التالي:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتعاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
ذ = [2, 4, 6, 8, 10]
قانون العمل.قطعة (س ، ص)
قانون العمل.زلابيل ('الوقت')
قانون العمل.يلابيل ('القيمة')
قانون العمل.عرض()
. يأخذ هذا الأمر سلسلة من النص كوسيطة ويعرضها في الجزء العلوي من الرسم البياني.
على سبيل المثال ، لإضافة العنوان "الرسم البياني لاعتماد الوقت على القيمة" ، يمكنك استخدام الكود التالي:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتعاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
ذ = [2, 4, 6, 8, 10]
قانون العمل.قطعة (س ، ص)
قانون العمل.زلابيل ('الوقت')
قانون العمل.يلابيل ('القيمة')
قانون العمل.العنوان ('الرسم البياني للوقت الاعتماد على القيمة')
قانون العمل.عرض()
وبالتالي ، فإن إضافة تسميات توضيحية إلى المحاور وعنوان الرسم البياني يسمح لك بجعل الرسم البياني أكثر إفادة وفهما للقارئ.
عرض وحفظ الرسم البياني
بعد إنشاء رسم بياني في بيثون ، تحتاج إلى معرفة كيفية عرضه وحفظه. في هذا القسم ، سننظر في الطرق الأساسية لأداء هذه المهام.
يمكنك استخدام معاهدة قانون البراءات.عرض () وظيفة لعرض الرسم البياني. تفتح نافذة جديدة وتعرض رسما بيانيا عليها. ربما لن تكون هذه النافذة عائمة ، ولكنها مرتبطة بنافذة معينة من بيئة التطوير التي تعمل فيها.
لحفظ الرسم البياني إلى ملف ، يمكنك استخدام معاهدة قانون البراءات.طريقة حفظ ("اسم الملف.بابوا نيو غينيا"). يجب تحديد اسم الملف وتنسيقه كوسيطة. في هذا المثال ، نحفظ الرسم البياني في .تنسيق بابوا نيو غينيا ، ولكن يمكنك أيضا استخدام تنسيقات أخرى مثل .جبغ أو .قوات الدفاع الشعبي.
مثال على الكود:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتعاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
ذ = [1, 4, 9, 16, 25]
قانون العمل.قطعة (س ، ص)
قانون العمل.عرض()
قانون العمل.سافيج ("رسم بياني.بابوا نيو غينيا")
في هذا المثال ، نعرض الرسم البياني باستخدام معاهدة قانون البراءات.مؤامرة () وظيفة ثم حفظه إلى " الرسم البياني.بابوا نيو غينيا " ملف باستخدام معاهدة قانون البراءات.طريقة حفظ ().
أمثلة على الرسوم البيانية نقطة بنقطة مع إعدادات مختلفة
عند التخطيط بالنقاط في بايثون ، يمكنك استخدام إعدادات مختلفة لجعل الرسم البياني أكثر بصرية وغنية بالمعلومات. فيما يلي بعض الأمثلة على الرسوم البيانية ذات الإعدادات المختلفة:
- عاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
- يمكنك عرض النقاط على الرسم البياني باستخدام معلمة العلامة. على سبيل المثال ، لعرض النقاط المستديرة الحمراء ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:
عاشرا = [1, 2, 3, 4, 5]
ذ = [2, 4, 6, 8, 10]