1. 简介
Python是一种强大的数据分析工具,而pandas是Python最常用的数据处理库之一。pandas是基于NumPy构建的,提供了更高层次的数据结构,包括Series、DataFrame和Panel。pandas还提供了多种数据操作和运算,例如数据选择、过滤、合并等。在数据分析中,常常需要将数据可视化,因此pandas也提供了多种图表绘制方式,比如散点图矩阵。
2. 散点图矩阵介绍
散点图矩阵是在一个图表中展示多个散点图的一种方式。如果需要在散点图中展示多个变量之间的关系,那么可以使用散点图矩阵。
散点图矩阵可以显示所有变量之间的散点图,并以对角线方式呈现每个变量的分布情况。下图是一个简单的散点图矩阵示例:
3. pandas绘制散点图矩阵代码实例
下面的示例展示了如何使用pandas绘制一个简单的散点图矩阵。在此示例中,我们将使用pandas的read_csv函数读取一个.csv文件,并使用scatter_matrix函数绘制散点图矩阵。
3.1 数据准备
首先,我们需要准备一个.csv文件作为数据源。这里我们使用UCI机器学习库提供的Iris数据集。我们可以使用pandas的read_csv函数将.csv文件读入一个DataFrame对象。以下是代码示例:
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
url = "https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data"
# 列名
col_names = ['sepal_length', 'sepal_width', 'petal_length', 'petal_width', 'class']
# 读入数据
iris = pd.read_csv(url, header=None, names=col_names)
在读入数据之后,我们可以使用head函数查看数据框的前五行内容,以确保数据正确读入。
print(iris.head())
输出如下:
sepal_length sepal_width petal_length petal_width class
0 5.1 3.5 1.4 0.2 Iris-setosa
1 4.9 3.0 1.4 0.2 Iris-setosa
2 4.7 3.2 1.3 0.2 Iris-setosa
3 4.6 3.1 1.5 0.2 Iris-setosa
4 5.0 3.6 1.4 0.2 Iris-setosa
3.2 绘制散点图矩阵
我们可以使用scatter_matrix函数绘制散点图矩阵。scatter_matrix函数使用DataFrame对象的数据和标签来绘制散点图矩阵。以下是代码示例:
# 针对三个Iris品种不同的特征做散点图矩阵
pd.plotting.scatter_matrix(iris[["sepal_length", "sepal_width", "petal_length"]], diagonal="hist")
plt.show()
以上代码将只对前三列数据做散点图矩阵,并将对角线设置为直方图。scatter_matrix函数还有其他参数可以调整,例如散点图标记颜色、大小、形状等。完整的参数列表可以在pandas文档中查看。
4. 结论
pandas是Python数据分析中最常用的库之一,它提供了多种数据结构和数据运算方法。在数据分析过程中,常常需要对数据可视化,pandas就提供了多种绘图方式,其中散点图矩阵是一种比较有用的方式。本文介绍了如何使用pandas绘制散点图矩阵,通过本文的学习,读者应能够学会绘制简单的散点图矩阵。