تعد الرسوم البيانية أداة مهمة لتصور البيانات ، ولكن في بعض الأحيان يصبح من الضروري عرض العديد من الرسوم البيانية جنبا إلى جنب لمقارنتها. تقدم بايثون ، باعتبارها واحدة من أكثر لغات البرمجة شيوعا لتحليل البيانات ، عدة طرق لترتيب الرسوم البيانية جنبا إلى جنب.
في هذا الدليل التفصيلي ، سنلقي نظرة على العديد من مكتبات بايثون التي تسمح لك بإنشاء رسوم بيانية والتحكم في موقعها. وسوف ننظر في ماتلوتليب ، سيبورن والمكتبات بلوتلي ، وشرح كيفية استخدام وظائفها لوضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في شكل.
سوف تتعلم كيفية إنشاء أنواع مختلفة من الرسوم البيانية مثل الرسوم البيانية الخطية ، والرسوم البيانية ، وصناديق الشارب ، وما إلى ذلك. في كل من هذه المكتبات. ثم سنوضح لك كيفية ترتيب هذه الرسوم البيانية جنبا إلى جنب باستخدام وظائف الحبكة الفرعية () والحبكات الفرعية() وشبكة الوجه() في المكتبات المقابلة.
في نهاية الدليل ، سننظر في طرق مختلفة لتخصيص الرسوم البيانية ومعلماتها من أجل تحقيق النتيجة المتوقعة. سوف تتعلم كيفية إضافة المحاور والأسطورة والعنوان والمزيد إلى المخططات الخاصة بك.
- لماذا أحتاج إلى وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بيثون?
- إعداد البيانات
- تحميل البيانات من الملفات
- مسح البيانات من القيم المتطرفة والسهو
- إنشاء المخططات وتكوينها
- إنشاء الرسوم البيانية باستخدام ماتلوتليب:
- إنشاء الرسوم البيانية باستخدام سيبورن:
- معلمات الرسم البياني شكلي:
- اختيار نوع الرسم البياني
- إعداد محاور الإحداثيات والتسميات
- سؤال وجواب
- كيف يمكن وضع اثنين من الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بيثون?
- كيف يمكنني تغيير حجم وموقف الرسم البياني على الشكل?
- هل من الممكن تعيين مقاييس مختلفة للرسوم البيانية على نفس الشكل?
- كيف يمكنني إضافة تعليق على الرسوم البيانية?
- كيف يمكنني حفظ الرسوم البيانية إلى ملف?
- هل من الممكن ترتيب الرسوم البيانية ليس فقط جنبا إلى جنب ، ولكن أيضا بطريقة أخرى?
لماذا أحتاج إلى وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بيثون?
بيثون لديها العديد من المكتبات لتصور البيانات ، مثل ماتلوتليب ، سيبورن ، و بلوتلي. عندما نعمل مع الرسوم البيانية والمخططات ، غالبا ما يكون من الضروري مقارنة رسوم بيانية متعددة أو عرض جوانب مختلفة من البيانات في نفس الصفحة.
يوفر وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بايثون العديد من المزايا:
- سهولة المقارنة: يتيح لنا وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب مقارنة البيانات من مصادر مختلفة أو جوانب مختلفة من نفس البيانات. يمكن أن يساعدك هذا في تصور العلاقات بين المتغيرات المختلفة أو ملاحظة تغيراتها بمرور الوقت.
- الاستخدام الفعال للفضاء: إذا كان لديك كمية صغيرة من البيانات أو كنت تريد التركيز على تصور الجوانب الرئيسية ، فإن وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب يسمح لك باستخدام مساحة على الصفحة بشكل أكثر كفاءة.
- تحسين قابلية القراءة: عندما تكون الرسوم البيانية بجانب بعضها البعض ، يكون من الأسهل مقارنتها وتفسيرها. هذا مفيد بشكل خاص عندما تحتاج إلى تتبع العديد من المتغيرات أو تتبع تطور الأحداث بمرور الوقت.
- الراحة مع التقارير والعروض التقديمية: يسهل وضع الرسوم البيانية جنبا إلى جنب إنشاء التقارير أو العروض التقديمية ، لأن الجمع بين التصورات المختلفة في صفحة واحدة يجعل من السهل تقديم النتائج بصريا.
يمكن أن يكون الجمع بين الرسوم البيانية ومقارنتها جنبا إلى جنب في بايثون أداة مفيدة لاستكشاف البيانات وتقديم النتائج. يمكن أن يساعدنا هذا النهج في العثور على اتصالات مخفية أو تحديد الاتجاهات أو ببساطة تقييم الاختلافات بين مجموعات البيانات المختلفة.
إعداد البيانات
قبل البدء في إنشاء الرسوم البيانية ، تحتاج إلى إعداد البيانات بشكل صحيح. تتضمن هذه المرحلة الخطوات التالية:
- استيراد المكتبات اللازمة: قبل البدء في العمل مع البيانات ، تحتاج إلى استيراد مكتبات بايثون اللازمة. على سبيل المثال ، عادة ما تستخدم مكتبات ماتبلوتليب أو سيبورن لإنشاء الرسوم البيانية.
- تحميل البيانات: يمكن تخزين البيانات في مصادر مختلفة ، مثل ملفات كسف أو قواعد البيانات أو واجهات برمجة التطبيقات. للعمل معهم ، تحتاج إلى تحميل البيانات إلى بايثون. اعتمادا على مصدر البيانات ، يمكن استخدام وظائف وطرق مختلفة.
- تنظيف البيانات ومعالجتها: بعد تحميل البيانات ، من الضروري تنظيفها ومعالجتها مسبقا للتأكد من أنها تلبي متطلبات التحليل والرسوم البيانية. قد يشمل ذلك حذف القيم الفارغة ومعالجة القيم المتطرفة وتحويل أنواع البيانات والتلاعب الأخرى.
- تجميع البيانات: في بعض الحالات ، قد تتطلب البيانات تجميعا أو تجميعا لتسهيل التحليل والتصور. قد يكون هذا مرتبطا بحساب المبالغ والمتوسطات والوساطات والمؤشرات الإحصائية الأخرى.
- توليد البيانات للرسوم البيانية: بعد المعالجة المسبقة للبيانات ، من الضروري إنشاء بيانات لرسم الرسوم البيانية. قد يشمل ذلك تحديد الأعمدة أو الميزات المطلوبة ، أو تحويل البيانات إلى التنسيق المطلوب ، أو إنشاء جداول مجمعة.
سيساعدك إكمال كل هذه الخطوات قبل إنشاء الرسوم البيانية في الحصول على تصورات بيانات أكثر دقة وإفادة.
تنزيل البيانات من الملفات
قبل بناء الرسوم البيانية في بيثون ، غالبا ما يكون من الضروري تنزيل البيانات من الملفات. في هذا القسم ، سننظر في كيفية تنزيل البيانات من أنواع الملفات المختلفة.
ملفات كسف
تعد ملفات كسف (القيم المفصولة بفواصل) واحدة من أكثر التنسيقات شيوعا لتخزين البيانات المجدولة. كل سطر في الملف هو إدخال منفصل ، ويتم فصل القيم بفواصل (أو حرف فاصل آخر).
لتحميل البيانات من ملف كسف إلى بيثون ، يمكننا استخدام مكتبة الباندا:
استيراد الباندا كما بدالبيانات = بد.<url>.كسف')
ملفات اكسل
ملفات اكسل (مع التمديد .زلسكس أو .زلس) وهي أيضا تنسيق شائع لتخزين البيانات المجدولة. توفر مكتبة الباندا أيضا القدرة على قراءة البيانات من ملفات إكسيل:
البيانات = بد.اقرأ إكسيل (ملف.زلسكس')ملفات جسون
تستخدم ملفات جسون (تدوين كائن جافا سكريبت) لنقل وتخزين البيانات المنظمة. لتحميل البيانات من ملف جسون إلى بيثون ، يمكننا استخدام وحدة جسون:
استيراد جسونمع فتح ('ملف.جسون) كما و:
البيانات = جسون.تحميل (و)
ملفات النص
لقراءة البيانات:
مع فتح ('ملف.النص') كما و:البيانات = و. خطوط القراءة()
قواعد البيانات
إذا تم تخزين البيانات في قاعدة بيانات ، فيمكننا استخدام المكتبات المناسبة للتفاعل معها. على سبيل المثال ، للعمل مع قاعدة بيانات سكليت ، يمكننا استخدام وحدة سكليت 3:
استيراد سكليت 3كون = سكليت 3.الاتصال ('قاعدة البيانات.ديسيبل')
المؤشر = كونيتيكت.المؤشر()
المؤشر.تنفيذ ('حدد * من الجدول')
البيانات = المؤشر.فيتشال()
في هذا القسم نظرنا في الطرق الرئيسية لتحميل البيانات من أنواع الملفات المختلفة في بايثون. الآن ، مع وجود البيانات في ذاكرة البرنامج ، نحن على استعداد للانتقال إلى التخطيط.
مسح البيانات من القيم المتطرفة والسهو
يعد مسح البيانات من القيم المتطرفة والإغفالات إحدى الخطوات المهمة في معالجة البيانات قبل التحليل والتآمر. يمكن أن تؤدي القيم المتطرفة والإغفالات إلى تشويه نتائج التحليل وحتى تؤدي إلى استنتاجات غير صحيحة. لذلك ، يعد تنظيف البيانات جزءا لا يتجزأ من العمل مع البيانات.
- الانبعاثات:
القيم المتطرفة هي قيم أبعد بكثير عن متوسط بقية البيانات. يمكن أن تكون نتيجة لأخطاء القياس أو القيم المتطرفة الحقيقية. يمكن للقيم المتطرفة تشويه المؤشرات الإحصائية مثل المتوسط والانحراف المعياري وتقليل دقة التحليل.
هناك عدة طرق للكشف عن القيم المتطرفة:
- الطريقة الإحصائية: يعتمد على استخدام المؤشرات الإحصائية مثل المتوسط والانحراف المعياري لتحديد الانبعاثات. من المفترض عموما أن القيم التي تتجاوز 3 انحرافات معيارية عن المتوسط هي قيم متطرفة;
- الطريقة البصرية: لأنه يقوم على بناء الرسوم البيانية والتعرف البصري للقيم غير طبيعية. تسمح لك الطريقة الرسومية برؤية الانحرافات عن توزيع البيانات المتوقع.
بعد اكتشاف القيم المتطرفة ، يمكنك اتخاذ الإجراءات التالية:
- قم بإزالة القيم المتطرفة إذا كانت أخطاء قياس أو حالات شاذة واضحة;
- استبدل القيم المتطرفة بقيم أكثر واقعية إذا كانت حقيقية ولكنها متطرفة.
- السهو:
يمكن أن تحدث فجوات البيانات لأسباب مختلفة ، مثل أخطاء الإدخال أو البيانات المفقودة أو فشل القياس. يمكن أن يؤثر الإغفال على دقة تحليل البيانات ويمكن أن يؤدي إلى نتائج مشوهة.
هناك عدة طرق للتعامل مع الإغفالات:
- حذف الصفوف أو الأعمدة ذات القيم المفقودة: هذه الطرق مناسبة إذا كان هناك عدد قليل من القيم المفقودة وليست ذات أهمية كبيرة لتحليل البيانات العامة;
- سد الثغرات: بدلا من حذف الصفوف أو الأعمدة ذات القيم المفقودة ، يمكنك ملئها بقيم أخرى. على سبيل المثال ، يمكن ملء الفجوات في البيانات الرقمية بمتوسط أو متوسط ، ويمكن ملء الفجوات في البيانات الفئوية بالقيمة الأكثر شيوعا.
بغض النظر عن الطريقة المختارة لمعالجة الفجوات ، من المهم تحليل البيانات بعد ملء الفجوات أو حذفها للتأكد من صحة النتائج.
يعد مسح البيانات من القيم المتطرفة والإغفالات خطوة مهمة في تحليل البيانات. تساعد المعالجة الدقيقة للقيم المتطرفة والإغفالات على تحسين جودة البيانات والحصول على نتائج أكثر دقة في مزيد من التحليل والتآمر.
إنشاء المخططات وتكوينها
توفر بايثون العديد من المكتبات التي تسهل إنشاء الرسوم البيانية وتكوينها. الأكثر شعبية منهم هي ماتلوتليب و سيبورن.
ماتلوتليب هي مكتبة لخلق تصورات ثابتة ، والرسوم المتحركة ، والتفاعلية في بيثون. يوفر مجموعة واسعة من الخيارات لتخصيص الرسوم البيانية ، من اختيار نوع الرسم البياني وإضافة المحاور والأساطير ، إلى تخصيص لوحة الألوان والأنماط.
سيبورن هي مكتبة على أساس ماتلوتليب التي توفر واجهة على مستوى أعلى لخلق الرسوم البيانية أنيقة وغنية بالمعلومات. يركز سيبورن على التصور الإحصائي ويقدم عددا من الوظائف المريحة للعمل مع البيانات.
إنشاء الرسوم البيانية باستخدام ماتلوتليب:
عرض الرسم البياني على الشاشة باستخدام
قانون العمل.أسطورة (["السطر 1"])
قانون العمل.شبكة (صحيح)
عرض الرسم البياني على الشاشة باستخدام
معاهدة قانون البراءات.عرض () وظيفة
: معاهدة قانون البراءات.عرض()
معلمات الرسم البياني شكلي:
كل من ماتلوتليب و سيبورن تقدم مجموعة متنوعة من الخيارات للتخصيص التي تسمح لك لتغيير مظهر الرسوم البيانية لتناسب احتياجاتك. تتضمن بعض الخيارات الأكثر شيوعا أحجام الخطوط وأنواع الخطوط وألوان ورموز البيانات ولوحة الألوان والشفافية وأنماط الشبكة والمزيد.
يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول إعداد الرسوم البيانية في الوثائق الرسمية ماتلوتليب و سيبورن ، وكذلك في الأدلة وأمثلة التعليمات البرمجية.
اختيار نوع الرسم البياني
عند إنشاء الرسوم البيانية في بيثون باستخدام مكتبة ماتلوتليب ، من المهم تعيين محاور الإحداثيات وإضافة تسميات إليها. هذا يسمح لك لجعل الرسوم البيانية أكثر إفادة ومفهومة لتحليل البيانات.
لتعيين محاور الإحداثيات ، يمكنك استخدام الوظائف
زليم()
و
يليم()
. وظيفة
زليم()
يسمح لك لتحديد مجموعة من القيم على طول المحور س ، وظيفة
قانون العمل.عرض()
لإضافة تسميات على المحاور ، يمكنك استخدام الوظائف
زلابيل()
و
يلابيل()
. وظيفة
زلابيل()
يسمح لك بتعيين التوقيع على المحور س ، والوظيفة
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلت
عاشرا = [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()
يمكنك أيضا تعيين عنوان الرسم البياني باستخدام الوظيفة
العنوان()
. على سبيل المثال ، لإضافة العنوان "اعتماد القيمة على الوقت" ، يمكنك استخدام الكود التالي:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلت
عاشرا = [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 ('اعتماد القيمة على الوقت')
قانون العمل.عرض()
يعد إعداد محاور الإحداثيات والتسميات جزءا مهما من إنشاء الرسوم البيانية في بايثون ، حيث يتيح لك جعل الرسوم البيانية أكثر إفادة ومفهومة لتحليل البيانات.
سؤال وجواب
كيف يمكن وضع اثنين من الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بيثون?
لوضع اثنين من الرسوم البيانية جنبا إلى جنب في بيثون ، يمكنك استخدام مكتبة ماتلوتليب. للقيام بذلك ، يمكنك إنشاء شكل باستخدام بلت.الشكل () وظيفة وإضافة اثنين من الرسوم البيانية الفرعية إليها باستخدام وظيفة أد سوبلوت (). يمكنك بعد ذلك عرض البيانات على كل رسم بياني فرعي باستخدام وظيفة الرسم البياني (). يمكنك إكمال الرسم مع معاهدة قانون البراءات.عرض () وظيفة.
كيف يمكنني تغيير حجم وموضع الرسم البياني على الشكل?