Python可視化 | Seaborn5分鐘入門(一)——kdeplot和distplot

Seaborn是基於matplotlib的Python可視化庫。 它提供了一個高級界面來繪製有吸引力的統計圖形。Seaborn其實是在matplotlib的基礎上進行了更高級的API封裝,從而使得作圖更加容易,不需要經過大量的調整就能使你的圖變得精緻。

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Seaborn的安裝

>>>pip install seaborn

安裝完Seaborn包後,我們就開始進入接下來的學習啦,首先我們介紹kdeplot的畫法。

注:所有代碼均是在IPython notebook中實現

kdeplot(核密度估計圖)

核密度估計(kernel density estimation)是在概率論中用來估計未知的密度函數,屬於非參數檢驗方法之一。通過核密度估計圖可以比較直觀的看出數據樣本本身的分佈特徵。具體用法如下:

seaborn.kdeplot(data,data2=None,shade=False,vertical=False,kernel='gau',bw='scott',gridsize=100,cut=3,clip=None,legend=True,cumulative=False,shade_lowest=True,cbar=False, cbar_ax=None, cbar_kws=None, ax=None, *kwargs)

我們通過一些具體的例子來學習一些參數的用法:

首先導入相應的庫

%matplotlib inline 
import numpy as np 
import seaborn as sns 
sns.set()

繪製簡單的一維kde圖像

x=np.random.randn(100) #隨機生成100個符合正態分佈的數
sns.kdeplot(x)
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cut:參數表示繪製的時候,切除帶寬往數軸極限數值的多少(默認為3)

sns.kdeplot(x, cut=0)
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cumulative :是否繪製累積分佈

sns.kdeplot(x, cumulative=True)
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shade:若為True,則在kde曲線下面的區域中進行陰影處理,color控制曲線及陰影的顏色

sns.kdeplot(x, shade=True, color="g")
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vertical:表示以X軸進行繪製還是以Y軸進行繪製

sns.kdeplot(x, vertical=True)
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二元kde圖像

y=np.random.randn(100)
sns.kdeplot(x, y, shade=True) 
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cbar:參數若為True,則會添加一個顏色棒(顏色幫在二元kde圖像中才有)

sns.kdeplot(x, y, shade=True, cbar=True)
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接下來,我們接著學習功能更為強大的distplot

distplot

displot()集合了matplotlib的hist()與核函數估計kdeplot的功能,增加了rugplot分佈觀測條顯示與利用scipy庫fit擬合參數分佈的新穎用途。具體用法如下:

seaborn.distplot(a, bins=None, hist=True, kde=True, rug=False, fit=None, hist_kws=None, kde_kws=None, rug_kws=None, fit_kws=None, color=None, vertical=False, norm_hist=False, axlabel=None, label=None, ax=None)

先介紹一下直方圖(Histograms):

直方圖又稱質量分佈圖,它是表示資料變化情況的一種主要工具。用直方圖可以解析出資料的規則性,比較直觀地看出產品質量特性的分佈狀態,對於資料分佈狀況一目瞭然,便於判斷其總體質量分佈情況。直方圖表示通過沿數據範圍形成分箱(bin),然後繪製條以顯示落入每個分箱的觀測次數的數據分佈。

接下來還是通過具體的例子來體驗一下distplot的用法:

sns.distplot(x,color="g")
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通過histkde參數調節是否顯示直方圖及核密度估計(默認hist,kde均為True)

import matplotlib.pyplot as plt
#創建一個一行三列的畫布
fig,axes=plt.subplots(1,3) 
sns.distplot(x,ax=axes[0]) #左圖
sns.distplot(x, hist=False, ax=axes[1]) #中圖
sns.distplot(x, kde=False, ax=axes[2]) #右圖


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bins:int或list,控制直方圖的劃分

fig,axes=plt.subplots(1,2) 
#左圖:分成20個區間
sns.distplot(x, kde=False, bins=20, ax=axes[0]) 
 #右圖:以0,1,2,3為分割點,形成區間[0,1],[1,2],[2,3],區間外的值不計入。
sns.distplot(x,kde=False,bins=[x for x in range(4)],ax=axes[1])
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rag:控制是否生成觀測數值的小細條

fig,axes=plt.subplots(1,2)
sns.distplot(x,rug=True,ax=axes[0]) #左圖
sns.distplot(x,ax=axes[1]) #右圖 
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fit:控制擬合的參數分佈圖形,能夠直觀地評估它與觀察數據的對應關係(黑色線條為確定的分佈)

from scipy.stats import *
sns.distplot(x, hist=False, fit=norm) #擬合標準正態分佈
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hist_kws, kde_kws, rug_kws, fit_kws參數接收字典類型,可以自行定義更多高級的樣式

sns.distplot(x, kde_kws={"label":"KDE"}, vertical=True,color="y")
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norm_hist:若為True, 則直方圖高度顯示密度而非計數(含有kde圖像中默認為True)

fig,axes=plt.subplots(1,2)
sns.distplot(x, norm_hist=True, kde=False, ax=axes[0]) #左圖
sns.distplot(x, kde=False, ax=axes[1]) #右圖
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還有其他參數就不在此一一介紹了,有興趣繼續深入學習的同學可以查看Seaborn的官方文檔。以上內容是我結合官方文檔和自己的一點理解寫成的,有什麼錯誤大家可以指出來並提提意見共同交流、進步,也希望我寫的這些能夠給閱讀完本文的你或多或少帶來一點幫助!


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