日记篇-基于Diabetic Retinopathy数据集简单实现下相关数据的交叉报表和图形化交叉报表

Python实现糖尿病视网膜病变数据交叉报表
博客围绕糖尿病视网膜病变数据集,介绍使用Python编写代码制作x6和y、x7和y、x12和y及x13和y的交叉报表,并将其图形化,涉及数据分析相关操作。

糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy)是糖尿病性微血管病变中最重要的表现,是一种具有特异性改变的眼底病变,是糖尿病的严重并发症之一。基于Diabetic Retinopathy数据集[1]
数据是长这个模样的:

在这里插入图片描述

编写Python代码,制作x6和y,x7和y,x12和y及x13和y的交叉报表,图形化交叉报表,代码实现如下

from scipy.io import arff
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df = arff.loadarff("messidor_features.arff")
data = pd.DataFrame(df[0])
Cnames = ['x1', 'x2', 'x4', 'x5', 'x6', 'x7', 'x8', 'x9', 'x10', 'x11',
      'x12', 'x13', 'x14', 'x15', 'x16', 'x17', 'x18', 'x19', 'x3', 'y']
data.columns = Cnames
def crossReport(flag):
    print("《=========",flag," and y=============")
    cross_data = pd.qcut(data[flag], [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1])
    cross = pd.crosstab(cross_data, data['y'])
    print(flag, " 和 y 的交叉报表:\n", cross)
    cross.plot(kind='bar')
    plt.show()
    print("=========end=============》")
if __name__ == "__main__":
    flagList = ['x6','x7','x12','x13']
    for flag in flagList:
        crossReport(flag)

<think>首先,用户的问题是基于之前的对话上下文。用户想要查找利用Python制作数据交叉报表并进行图形化的方法。 回顾之前的引用: - 引用[1]:讨论了使用Python爬虫Django框架获取分析淘宝数据,构建可视化系统。 - 引用[2]:提供了基于Diabetic Retinopathy数据集的例子,其中展示了如何使用Python(特别是pandasmatplotlib)创建交叉报表图形化交叉报表- 引用[3]:描述了通过Python自动化报表制作的需求潜力。 用户明确指出:“我想查找利用Python制作数据交叉报表并进行图形化的方法”,所以我需要专注于回答这个问题。 关键点: - **交叉报表**:在数据分析中,交叉报表(或交叉表)显示两个或多个变量的频率分布。通常使用pandas的`crosstab`函数。 - **图形化**:将交叉报表可视化,比如使用条形图。 从引用[2]中,提供了一个具体的代码示例: - 使用`pd.crosstab`创建交叉报表- 使用`plot(kind='bar')`生成条形图。 所以,我应该基于这个构建我的回答。 回答结构: 1. **介绍**:简要解释什么是交叉报表为什么使用Python进行图形化。 2. **步骤**: - 准备数据:加载数据,清洗(如果有必要)。 - 创建交叉报表:使用pandas的`crosstab`函数。 - 图形化:使用matplotlib或seaborn进行可视化。 3. **代码示例**:提供一个完整的代码示例,类似于引用[2],但要通用化。 4. **注意事项**:提到数据预处理、库的导入等。 5. **相关问题**:根据系统指令,生成相关问题。 系统指令要求: - 所有行内数学表达式使用`$...$`格式。 - 独立公式使用`$$...$$`格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 在回答中,如果有引用,需要添加引用标识。用户提供了引用[^1]、[^2]、[^3],所以我应该在相关内容末尾添加这些引用。 针对用户的问题: - 核心方法是使用pandasmatplotlib。 - 步骤: 1. 导入所需库:pandas, matplotlib, 可能还有seaborn用于美化。 2. 加载数据。 3. 创建交叉表使用`pd.crosstab`。 4. 绘制图表使用`.plot()`方法。 代码示例从引用[2]中提取并简化: - `cross = pd.crosstab(data[column1], data[column2])` - `cross.plot(kind='bar')` 最后,生成相关问题。 完整回答大纲: 1. **介绍**:解释交叉报表的概念Python实现的好处。 2. **步骤详解**: - 步骤1:安装导入必要的库。 - 步骤2:加载数据(例如从CSV文件)。 - 步骤3:创建交叉报表- 步骤4:图形化显示。 3. **代码示例**:提供一个完整的Python脚本。 4. **注意事项**:如数据预处理。 5. **相关问题**。 相关问题生成: - 基于用户查询,生成如优化方法、其他可视化类型等。 </think>### Python制作数据交叉报表图形化的方法 制作数据交叉报表并进行图形化数据分析中的常见任务。Python凭借其强大的数据处理可视化库(如pandasmatplotlib),能高效实现这一过程。以下我将逐步解释具体方法,包括代码实现。本方法基于引用[^2]中的示例优化而来,适用于大多数数据集。 #### 1. **交叉报表图形化的基本概念** - **交叉报表**:用于统计两个或多个分类变量之间的频数分布。例如,分析产品类别(如家电)与销售额等级(如高、中、低)的关系。Python中常用`pandas.crosstab()`函数实现- **图形化**:将交叉报表可视化为图表(如条形图、堆叠条形图),便于直观分析。引用[^2]展示了使用条形图可视化糖尿病视网膜病变数据的方法。 #### 2. **Python实现步骤** 以下是标准步骤,适用于任何结构化数据集(如CSV或Excel文件)。假设数据集包含分类变量(如`x6``y`),其中`y`是目标变量。 ##### 步骤1: 导入必要库 首先,安装并导入库: - `pandas`:用于数据处理交叉报表- `matplotlib`:用于图形化- (可选)`seaborn`:美化图表(引用[^3]中提到界面美化)。 ```python import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt # 可选:导入seaborn美化图表 import seaborn as sns sns.set_theme(style="whitegrid") ``` ##### 步骤2: 加载预处理数据 加载数据集,并确保分类变量格式正确。引用[^2]使用了ARFF格式数据,但CSV文件更常见。 ```python # 示例:从CSV文件加载数据 data = pd.read_csv('your_data.csv') # 替换为实际文件名 # 预处理:确保变量是分类类型,例如分箱连续变量 data['x6_bin'] = pd.qcut(data['x6'], [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1], labels=['低', '中低', '中高', '高']) ``` - **注意**:`pd.qcut()`用于将连续变量分箱(如将数值分为四分位),使交叉报表有意义(引用[^2]中使用了类似方法)。 ##### 步骤3: 创建交叉报表 使用`pd.crosstab()`生成报表。语法:`pd.crosstab(index, columns)`,其中: - `index`:行变量(如分箱后的变量)。 - `columns`:列变量(如目标变量)。 ```python # 创建交叉报表 cross_table = pd.crosstab(data['x6_bin'], data['y']) print("交叉报表:\n", cross_table) ``` 输出示例: ``` y 0 1 x6_bin 低 120 80 中低 150 70 中高 90 110 高 70 130 ``` - 输出显示每个分箱类别下目标变量`y`的频数分布。 ##### 步骤4: 图形化交叉报表 使用`.plot()`方法转换为图表。推荐条形图(`kind='bar'`): ```python # 绘制条形图 cross_table.plot(kind='bar', stacked=False) # stacked=True表示堆叠条形图 plt.title('x6 与 y 的交叉分布') plt.xlabel('x6分箱') plt.ylabel('频数') plt.show() ``` - **效果**:生成交互式条形图,显示不同类别下的频数对比。 - **美化建议**:使用seaborn或matplotlib样式提升可视化效果。 #### 3. **完整代码示例** 以下是一个通用脚本,适用于类似引用[^2]的场景: ```python import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt # 步骤1: 加载数据(假设数据文件为CSV) data = pd.read_csv('sample_data.csv') # 步骤2: 数据预处理 - 将连续变量分箱 def create_bins(column): return pd.qcut(column, [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1], labels=['Q1', 'Q2', 'Q3', 'Q4']) data['feature_bin'] = create_bins(data['feature']) # 将feature列分箱 # 步骤3: 创建交叉报表 def generate_cross_report(data, feature_col, target_col='y'): cross_tab = pd.crosstab(data[feature_col], data[target_col]) print(f"{feature_col} 与 {target_col} 的交叉报表:\n", cross_tab) # 步骤4: 图形化 cross_tab.plot(kind='bar') plt.title(f'{feature_col} vs {target_col} 交叉分布') plt.xlabel(feature_col) plt.ylabel('计数') plt.savefig(f'{feature_col}_cross_plot.png') # 保存图像 plt.show() return cross_tab # 测试函数 if __name__ == "__main__": features = ['x6', 'x7', 'x12', 'x13'] # 替换为实际变量名 for feature in features: data_bin_col = f'{feature}_bin' data[data_bin_col] = create_bins(data[feature]) generate_cross_report(data, data_bin_col) ``` #### 4. **关键注意事项** - **数据质量**:确保变量为分类类型;连续变量需先分箱(引用[^2]中使用了`pd.qcut`)。 - **库依赖**:安装库命令:`pip install pandas matplotlib seaborn`。 - **性能优化**:大型数据集可使用`dask`加速处理(引用[^3]提到了自动化日报需求)。 - **应用扩展**:此方法可用于电子商务分析(引用[^1])、医疗数据(引用[^2])或企业报表自动化(引用[^3])。 #### 5. **相关问题** 1. 如何处理数据中的缺失值在交叉报表制作中? 2. 如何使用Python生成堆叠条形图或热图来美化交叉报表可视化? 3. 在Django框架中如何集成交叉报表的Web可视化?[^1] 通过以上方法,您可以高效实现数据交叉报表的创建图形化。如有特定数据集或问题,请提供更多细节以进一步优化!
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