Python 視覺化 | Seaborn5 分鐘入門 (六)——heatmap 熱力圖

Harry_03發表於2020-01-17

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Seaborn是基於matplotlib的Python視覺化庫。它提供了一個高階介面來繪製有吸引力的統計圖形。Seaborn其實是在matplotlib的基礎上進行了更高階的API封裝,從而使得作圖更加容易,不需要經過大量的調整就能使你的圖變得精緻。

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注:所有程式碼均在IPython notebook中實現

heatmap 熱力圖

熱力圖在實際中常用於展示一組變數的相關係數矩陣,在展示列聯表的資料分佈上也有較大的用途,透過熱力圖我們可以非常直觀地感受到數值大小的差異狀況。heatmap的API如下所示:

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下面將演示這些主要引數的用法,第一件事還是先匯入相關的packages。

import seaborn as sns
%matplotlib inline
sns.set(font_scale=1.5)

本次演示採用的資料集是Seaborn中內建的flights航班資料集

#匯入資料集後按年月兩個維度進行資料透視
data=sns.load_dataset("flights")\
        .pivot("month","year","passengers") 
data.head() 

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如上圖所示,dataframe中的資料代表了1949年-1960年每個月的航班乘客數量,接下來熱力圖就隆重登場啦!

sns.set_context({"figure.figsize":(8,8)})
sns.heatmap(data=data,square=True) 
#可以看到熱力圖主要展示的是二維資料的資料關係
#不同大小的值對應不同的顏色深淺

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熱力圖的右側是顏色帶,上面代表了數值到顏色的對映,數值由小到大對應色彩由暗到亮。從上面的heatmap中我們可以得到兩層資訊,一是隨著時間的推移,飛機的乘客數量是在逐步增多的,二是航班的乘坐旺季在七月和八月份。下面就具體的引數進行演示。

vmax:設定顏色帶的最大值
vmin:設定顏色帶的最小值

sns.heatmap(data=data,vmin=200,vmax=500)

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可以看到右側的顏色帶最大最小值變了,而heatmap中顏色對映關係也會隨之調整,將本圖和上面的圖進行對比便一目瞭然。

cmap:設定顏色帶的色系

sns.heatmap(data=data,cmap="RdBu_r")

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好像變好看了?

center:設定顏色帶的分界線

sns.heatmap(data=data,cmap="RdBu_r",center=300)

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細心的朋友可以察覺到顏色帶上色彩兩級的分界線變成了300

annot:是否顯示數值註釋

sns.heatmap(data=data,annot=True,cmap="RdBu_r")

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怎麼回事?亂碼了嗎?其實數值註釋預設顯示的是科學記數法的數值,我們得把數值進行格式化,這就用到了下面的引數。

fmt:format的縮寫,設定數值的格式化形式

sns.heatmap(data=data,annot=True,fmt="d",cmap="RdBu_r")
#foramt為int型別

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linewidths:控制每個小方格之間的間距

sns.heatmap(data=data,annot=True,fmt="d",linewidths=0.3,cmap="RdBu_r") 
#可以看到每個小方格之產生了間隙

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linecolor:控制分割線的顏色

sns.heatmap(data=data,annot=True,fmt="d",linewidths=0.3,linecolor="grey",cmap="RdBu_r")
#原來的白色間隙變成了灰色間隙

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cbar_kws:關於顏色帶的設定

sns.heatmap(data=data,annot=True,fmt="d",cmap="RdBu_r",
                      cbar_kws={"orientation":"horizontal"}) 
#橫向顯示顏色幫

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mask:傳入布林型矩陣,若為矩陣內為True,則熱力圖相應的位置的資料將會被遮蔽掉(常用在繪製相關係數矩陣圖)

import numpy as np 
#隨機生成一個200行10列的資料集 
data_new = np.random.randn(200,10) 
#求出這個資料集的相關係數矩陣 corr = np.corrcoef(data_new,rowvar=False) 
#以corr的形狀生成一個全為0的矩陣 
mask = np.zeros_like(corr)
#將mask的對角線及以上設定為True
#這部分就是對應要被遮掉的部分mask[np.triu_indices_from(mask)] = True
with sns.axes_style("white"):
    sns.heatmap(corr, mask=mask, vmax=0.3, annot=True,cmap="RdBu_r")

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如果大家對上面的程式碼流程不大瞭解,可以把mask列印出來看看

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參照mask和上面繪製的圖,應該就很容易理解了,mask中為1的部分,就是要被蓋掉的部分。演示到此為止,想更深入的學習可以自行查閱官方文件!

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