最新用 Python 制作“会跳舞”的动态图表，Python大厂74道高级面试合集

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在读技术博客的过程中，我们会发现那些能够把知识、成果讲透的博主很多都会做动态图表。他们的图是怎么做的？难度大吗？这篇文章就介绍了 Python 中一种简单的动态图表制作方法。

数据暴增的年代，数据科学家、分析师在被要求对数据有更深的理解与分析的同时，还需要将结果有效地传递给他人。如何让目标听众更直观地理解？当然是将数据可视化啊，而且最好是动态可视化。

本文将以线型图、条形图和饼图为例，系统地讲解如何让你的数据图表动起来。

这些动态图表是用什么做的？

接触过数据可视化的同学应该对 Python 里的 Matplotlib 库并不陌生。它是一个基于 Python 的开源数据绘图包，仅需几行代码就可以帮助开发者生成直方图、功率谱、条形图、散点图等。这个库里有个非常实用的扩展包——FuncAnimation，可以让我们的静态图表动起来。

FuncAnimation 是 Matplotlib 库中 Animation 类的一部分，后续会展示多个示例。如果是首次接触，你可以将这个函数简单地理解为一个 While 循环，不停地在 “画布” 上重新绘制目标数据图。

如何使用 FuncAnimation？

这个过程始于以下两行代码：

import matplotlib.animation as ani

animator = ani.FuncAnimation(fig, chartfunc, interval = 100)

从中我们可以看到 FuncAnimation 的几个输入：

• fig 是用来 「绘制图表」的 figure 对象；

• chartfunc 是一个以数字为输入的函数，其含义为时间序列上的时间；

• interval 这个更好理解，是帧之间的间隔延迟，以毫秒为单位，默认值为 200。

这是三个关键输入，当然还有更多可选输入，感兴趣的读者可查看原文档，这里不再赘述。

下一步要做的就是将数据图表参数化，从而转换为一个函数，然后将该函数时间序列中的点作为输入，设置完成后就可以正式开始了。

在开始之前依旧需要确认你是否对基本的数据可视化有所了解。也就是说，我们先要将数据进行可视化处理，再进行动态处理。

按照以下代码进行基本调用。另外，这里将采用大型流行病的传播数据作为案例数据（包括每天的死亡人数）。

import matplotlib.animation as ani

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

import pandas as pd

url = ‘https://raw.githubusercontent.com/CSSEGISandData/COVID-19/master/csse_covid_19_data/csse_covid_19_time_series/time_series_covid19_deaths_global.csv’

df = pd.read_csv(url, delimiter=‘,’, header=‘infer’)

df_interest = df.loc[

df[‘Country/Region’].isin([‘United Kingdom’, ‘US’, ‘Italy’, ‘Germany’])

& df[‘Province/State’].isna()]

df_interest.rename(

index=lambda x: df_interest.at[x, ‘Country/Region’], inplace=True)

df1 = df_interest.transpose()

df1 = df1.drop([‘Province/State’, ‘Country/Region’, ‘Lat’, ‘Long’])

df1 = df1.loc[(df1 != 0).any(1)]

df1.index = pd.to_datetime(df1.index)

绘制三种常见动态图表

绘制动态线型图

如下所示，首先需要做的第一件事是定义图的各项，这些基础项设定之后就会保持不变。它们包括：创建 figure 对象，x 标和 y 标，设置线条颜色和 figure 边距等：

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

color = [‘red’, ‘green’, ‘blue’, ‘orange’]

fig = plt.figure()

plt.xticks(rotation=45, ha=“right”, rotation_mode=“anchor”) #rotate the x-axis values

plt.subplots_adjust(bottom = 0.2, top = 0.9) #ensuring the dates (on the x-axis) fit in the screen

plt.ylabel(‘No of Deaths’)

plt.xlabel(‘Dates’)

接下来设置 curve 函数，进而使用 .FuncAnimation 让它动起来：

def buildmebarchart(i=int):

plt.legend(df1.columns)

p = plt.plot(df1[:i].index, df1[:i].values) #note it only returns the dataset, up to the point i

for i in range(0,4):

p[i].set_color(color[i]) #set the colour of each curveimport matplotlib.animation as ani

animator = ani.FuncAnimation(fig, buildmebarchart, interval = 100)

plt.show()

动态饼状图

可以观察到，其代码结构看起来与线型图并无太大差异，但依旧有细小的差别。

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