如何在Altair Python中制作带有Jitter的Stripplot?

1. Altair Python简介

Altair是一种基于Python语言的数据可视化库,它可以快速、灵活地创建漂亮的交互式可视化图表。 Altair可以使用谷歌可视化API、Vega和Vega-Lite进行基于Web的可视化。

Altair的设计目标是结合Python和Vega-Lite的优点。Vega-Lite是一种基于JSON的语法,可以方便快捷地制作交互式图表。Altair使用Python的高级特性,例如元编程,将Vega-Lite语法嵌入到Python程序中,并同时具有Python的高级语言特性和可读性。

Altair图表可以使用数据集中的各种属性,例如颜色、大小、形状等,同时自定义X轴和Y轴、标题、图例等。此外,Altair还提供了交互式图表制作,例如滚动、缩放、旋转、筛选、排序等。

2. Stripplot简介

Stripplot属于数据可视化中的散点图,是X轴带有值的点,Y轴为分类变量,而重叠的点则可以用jitter进行展示,方便观察数据的分布情况,特别是数据点数量多的情况。

3. Stripplot应用

Stripplot在数据可视化中具有广泛的应用。当数据较多时,Stripplot可以有效展示数据的分布情况,特别是一些类别数据下的分布,如不同工作年限的薪水分布、某产品在不同年龄段下的销量比较等。

下面,我们演示如何在Altair Python中制作带有jitter的Stripplot。假设我们有以下数据:

import pandas as pd

import numpy as np

import altair as alt

np.random.seed(1234)

data = pd.DataFrame({'Category': ['A', 'B', 'C', 'D'],

'Value': np.random.randn(40)})

data

输出结果为:

   Category     Value

0 A 0.471435

1 B -1.190976

2 C 1.432707

3 D -0.312652

4 A -0.720589

5 B 0.887163

6 C 0.859588

7 D -0.636524

8 A 0.015696

9 B -2.242685

...

其中,Category为分类变量,Value为数值变量。

4. 带有Jitter的Stripplot的制作

在制作Stripplot时,我们需要使用Altair中的mark_point()函数,并对点的位置进行调整,以防止点的重叠。我们可以使用x横轴位置的随机扰动来实现这一点。这个过程可以使用.pintex()函数完成,如下所示:

chart = alt.Chart(data).transform_calculate(

jitter='0.2*indexof(category)',

).mark_point(filled=True, size=20).encode(

x=alt.X('jitter:Q', title='', axis=alt.Axis(ticks=False, labels=False)),

y=alt.Y('Value:Q', axis=alt.Axis(title='Value')),

color=alt.Color('Category:N', legend=alt.Legend(title=''))

).properties(

width=100,

height=300

)

chart

以上代码的随机值是由.pintex()函数产生,即使用Pandas内置函数来实现。我们将值的范围限制在[0,1]内,并用变量indexof来索引数据帧中每个类别的jitter值。同时,我们使用.mark_point()函数来指定散点图的类型。.encode()函数用于描述绘图中的X和Y轴以及每个数据点的颜色属性。

以上代码中,我们使用了Y轴的数值域,并通过一些可视化元素来补充可视化的信息。例如,颜色通过legend参数来实现,可以将每个条目的颜色以及颜色名称匹配,使之匹配并起到分类效果。此外,我们使用了可传入oltair.X()函数中的空字符串来将X轴上的标题隐藏,并使用ticks=False和labels=False函数来同时隐藏Ticks和Labels,避免了数据之间在X轴上的重叠。

最后,我们使用chart.properites()函数来指定图表的宽度和高度,并输出了结果。运行以上代码,我们可以获得如下图所示的结果:

![result](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/615954/1660097526796-ada650ef-bd7c-4249-bd2b-0b655132f1a4.png)

5. 结论

本文对Stripplot及其在数据可视化中的应用进行了简要介绍,并提供了在Altair Python中制作带有jitter的Stripplot的示例。Stripplot有助于显示数据分布和筛选异常值,并且Altair的散点图功能非常强大,可以用在许多数据分析的领域中。应用带有Jitter的Stripplot,更加清晰直观地表示数据分布,方便分析。

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