用Python演绎5种常见可视化视图

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转载最新推荐文章于 2026-08-21 13:15:13 发布 399 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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作者：妄心xyx

来源：简书

用Python演绎5种常见可视化视图

通过本篇文章，你将学到：

视图的分类，从哪些维度进行分类
5种常见视图的概念，以及如何在Python中进行使用，都需要用到哪些函数。

注意：想要更深层次的理解，需要自己动手跑代码，体验数据可视化过程

今天我来给你讲讲Python的可视化技术。

如果你想要用Python进行数据分析，就需要在项目初期开始进行探索性的数据分析，这样方便你对数据有一定的了解。其中最直观的就是采用数据可视化技术，这样，数据不仅一目了然，而且更容易被解读。同样在数据分析得到结果之后，我们还需要用到可视化技术，把最终的结果呈现出来。

可视化视图有哪些？

按照数据之间的关系，我们可以把可视化视图划分为4类，它们分别是比较、联系、构成和分布。我来简单介绍下这四种关系的特点：

比较：比较数据间各类别的关系，或者是它们随着时间的变化趋势，比如折线图。
联系：查看两个或两个以上变量之间的关系，比如散点图。
构成：每个部分占整体的百分比，或者是随着时间的百分比变化，比如饼图。
分布：关注单个变量，或者多个变量的分布情况，比如直方图。

同样，按照变量的个数，我们可以把可视化视图划分为单变量分析和多变量分析。

单变量分析指的是一次只关注一个变量。比如我们只关注“身高”这个变量，来看身高的取值分布，而暂时忽略其他变量。
多变量分析可以让你在一张图上可以查看两个以上变量的关系。比如“身高”和“年龄”，你可以理解是同一个人的两个参数，这样在同一张图中可以看到每个人的“身高”和“年龄”的取值，从而分析出来这两个变量之间是否存在某种联系。

常见视图

可视化的视图可以说是分门别类，多种多样，今天我主要介绍常用的5种视图，包括了散点图、折线图、直方图、热力图、成对关系。

1.散点图

散点图的英文叫做scatter plot，它将两个变量的值显示在二维坐标中，非常适合展示两个变量之间的关系。当然，除了二维的散点图，我们还有三维的散点图。

在Matplotlib中，我们经常会用到pyplot这个工具包，它包括了很多绘图函数，类似Matlab的绘图框架。在使用前你需要进行引用：

import matplotlib.pyplot as plt

在工具包引用后，画散点图，需要使用plt.scatter(x, y, marker=None)函数。x、y 是坐标，marker代表了标记的符号。比如“x”、“>”或者“o”。选择不同的marker，呈现出来的符号样式也会不同，你可以自己试一下。

下面三张图分别对应“x”“>”和“o”。

除了Matplotlib外，你也可以使用Seaborn进行散点图的绘制。在使用Seaborn前，也需要进行包引用：

import seaborn as sns

在引用seaborn工具包之后，就可以使用seaborn工具包的函数了。如果想要做散点图，可以直接使用sns.jointplot(x, y, data=None, kind='scatter')函数。其中x、y是data中的下标。data就是我们要传入的数据，一般是DataFrame类型。kind这类我们取scatter，代表散点的意思。当然kind还可以取其他值，这个我在后面的视图中会讲到，不同的kind代表不同的视图绘制方式。

好了，让我们来模拟下，假设我们的数据是随机的1000个点。

我们运行一下这个代码，就可以看到下面的视图（第一张图为Matplotlib绘制的，第二张图为Seaborn绘制的）。其实你能看到Matplotlib和Seaborn的视图呈现还是有差别的。Matplotlib默认情况下呈现出来的是个长方形。而Seaborn呈现的是个正方形，而且不仅显示出了散点图，还给了这两个变量的分布情况。

Matplotlib绘制：

Seaborn绘制：

2.折线图

折线图可以用来表示数据随着时间变化的趋势。

在Matplotlib中，我们可以直接使用plt.plot()函数，当然需要提前把数据按照X轴的大小进行排序，要不画出来的折线图就无法按照X轴递增的顺序展示。

在Seaborn中，我们使用sns.lineplot (x, y, data=None)函数。其中x、y是data中的下标。data就是我们要传入的数据，一般是DataFrame类型。

这里我们设置了x、y的数组。x数组代表时间（年），y数组我们随便设置几个取值。下面是详细的代码。

然后我们分别用Matplotlib和Seaborn进行画图，可以得到下面的图示。你可以看出这两个图示的结果是完全一样的，只是在seaborn中标记了x和y轴的含义。

3.直方图

直方图是比较常见的视图，它是把横坐标等分成了一定数量的小区间，这个小区间也叫作“箱子”，然后在每个“箱子”内用矩形条（bars）展示该箱子的箱子数（也就是y值），这样就完成了对数据集的直方图分布的可视化。

在Matplotlib中，我们使用plt.hist(x, bins=10)函数，其中参数x是一维数组，bins代表直方图中的箱子数量，默认是10。

在Seaborn中，我们使用sns.distplot(x, bins=10, kde=True)函数。其中参数x是一维数组，bins代表直方图中的箱子数量，kde代表显示核密度估计，默认是True，我们也可以把kde设置为False，不进行显示。核密度估计是通过核函数帮我们来估计概率密度的方法。

这是一段绘制直方图的代码。

我们创建一个随机的一维数组，然后分别用Matplotlib和Seaborn进行直方图的显示，结果如下，你可以看出，没有任何差别，其中最后一张图就是kde默认为Ture时的显示情况。

4.热力图

热力图，英文叫heat map，是一种矩阵表示方法，其中矩阵中的元素值用颜色来代表，不同的颜色代表不同大小的值。通过颜色就能直观地知道某个位置上数值的大小。另外你也可以将这个位置上的颜色，与数据集中的其他位置颜色进行比较。

热力图是一种非常直观的多元变量分析方法。

我们一般使用Seaborn中的sns.heatmap(data)函数，其中data代表需要绘制的热力图数据。

这里我们使用Seaborn中自带的数据集flights，该数据集记录了1949年到1960年期间，每个月的航班乘客的数量。

通过seaborn的heatmap函数，我们可以观察到不同年份，不同月份的乘客数量变化情况，其中颜色越浅的代表乘客数量越多，如下图所示：

5.成对关系

如果想要探索数据集中的多个成对双变量的分布，可以直接采用sns.pairplot()函数。它会同时展示出DataFrame中每对变量的关系，另外在对角线上，你能看到每个变量自身作为单变量的分布情况。它可以说是探索性分析中的常用函数，可以很快帮我们理解变量对之间的关系。

pairplot函数的使用，就好像我们对DataFrame使用describe()函数一样方便，是数据探索中的常用函数。

这里我们使用Seaborn中自带的iris数据集，这个数据集也叫鸢尾花数据集。鸢尾花可以分成Setosa、Versicolour和Virginica三个品种，在这个数据集中，针对每一个品种，都有50个数据，每个数据中包括了4个属性，分别是花萼长度、花萼宽度、花瓣长度和花瓣宽度。通过这些数据，需要你来预测鸢尾花卉属于三个品种中的哪一种。