13、数据科学中的算法与可视化

数据科学中的算法与可视化

在数据科学和大数据处理领域，算法是基石，它决定了程序的渐近行为（常用大 O 表示法），而并行和分布式计算等技术则影响着常数因子。我们可以通过各种可视化手段来展示这些特性。

1. 可视化资源推荐

• Data Structure Visualizations ：可用于交互式展示数据结构和算法的实现，网址为：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization
• Python Tutor ：用于可视化 Python 程序的执行过程，网址为：https://pythontutor.com ，同时它还提供了学习其他流行语言（如 JavaScript、C++、Java 等）的类似网站链接。

2. 温度数据可视化案例

2.1 数据准备

我们使用 NOAA 的全球历史气候网络 - 每日（GHCN - Daily）版本 3 的公开数据集，该数据集包含 2010 年 1 月单个气象站的测量数据，可从 https://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/cdo/samples/GHCND_sample_csv.csv 直接下载。我们将使用每日的最低和最高温度读数（单位为十分之一摄氏度）以及气象站的经纬度信息。

2.2 matplotlib 生态系统

matplotlib 是最著名的 Python 可视化框架，许多复杂的扩展库（如 Seaborn）都构建在它之上。Pandas 也有自己的可视化子系统，直接依