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真的有点狂飙了,这款 Python 工具制作的动态条形图真好啊

时间:08-03来源:作者:点击数:30
城东书院 www.cdsy.xyz

大家好,说起动态条形图,之前推荐过两个 Python 库,比如Bar Chart Race、Pandas_Alive,都可以实现。今天就给大家再介绍一个新更加棒的工具。

这款新的Python库pynimate,一样可以制作动态条形图,而且样式更好看。

GitHub地址:

https://github.com/julkaar9/pynimate

文档地址:https://julkaar9.github.io/pynimate/

首先使用pip安装这个库,注意Python版本要大于等于3.9

  • # 安装pynimate
  • pip install pynimate -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

其中pynimate使用pandas数据帧格式,时间列设置为索引index。

  • time, col1, col2, col3
  • 2012 1 2 1
  • 2013 1 1 2
  • 2014 2 1.5 3
  • 2015 2.5 2 3.5

然后来看两个官方示例。

第一个示例比较简单,代码如下。

  • from matplotlib import pyplot as plt
  • import pandas as pd
  • import pynimate as nim
  • # 数据格式+索引
  • df = pd.DataFrame(
  • {
  • "time": \["1960-01-01", "1961-01-01", "1962-01-01"\],
  • "Afghanistan": \[1, 2, 3\],
  • "Angola": \[2, 3, 4\],
  • "Albania": \[1, 2, 5\],
  • "USA": \[5, 3, 4\],
  • "Argentina": \[1, 4, 5\],
  • }
  • ).set\_index("time")
  • # Canvas类是动画的基础
  • cnv = nim.Canvas()
  • # 使用Barplot模块创建一个动态条形图, 插值频率为2天
  • bar = nim.Barplot(df, "%Y-%m-%d", "2d")
  • # 使用了回调函数, 返回以月、年为单位格式化的datetime
  • bar.set\_time(callback=lambda i, datafier: datafier.data.index\[i\].year)
  • # 将条形图添加到画布中
  • cnv.add\_plot(bar)
  • cnv.animate()
  • plt.show()

Canvas类是动画的基础,它会处理matplotlib图、子图以及创建和保存动画。

Barplot模块创建动态条形图,有三个必传参数,data、time_format、ip_freq。

分别为数据、时间格式、插值频率(控制刷新频率)。

效果如下,就是一个简单的动态条形图。

我们还可以将结果保存为GIF或者是mp4,其中mp4需要安装ffmpeg。

  • # 保存gif, 1秒24帧
  • cnv.save("file", 24, "gif")
  • # 电脑安装好ffmpeg后, 安装Python库
  • pip install ffmpeg-python
  • # 保存mp4, 1秒24帧
  • cnv.save("file", 24 ,"mp4")

第二个示例相对复杂一些,可以自定义参数,样式设置成深色模式。

  • from matplotlib import pyplot as plt
  • import numpy as np
  • import pandas as pd
  • import pynimate as nim
  • # 更新条形图
  • def post\_update(ax, i, datafier, bar\_attr):
  • ax.spines\["top"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["right"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["bottom"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["left"\].set\_visible(False)
  • ax.set\_facecolor("#001219")
  • for bar, x, y in zip(
  • bar\_attr.top\_bars,
  • bar\_attr.bar\_length,
  • bar\_attr.bar\_rank,
  • ):
  • ax.text(
  • x - 0.3,
  • y,
  • datafier.col\_var.loc\[bar, "continent"\],
  • ha="right",
  • color="k",
  • size=12,
  • )
  • # 读取数据
  • df = pd.read\_csv("sample.csv").set\_index("time")
  • # 分类
  • col = pd.DataFrame(
  • {
  • "columns": \["Afghanistan", "Angola", "Albania", "USA", "Argentina"\],
  • "continent": \["Asia", "Africa", "Europe", "N America", "S America"\],
  • }
  • ).set\_index("columns")
  • # 颜色
  • bar\_cols = {
  • "Afghanistan": "#2a9d8f",
  • "Angola": "#e9c46a",
  • "Albania": "#e76f51",
  • "USA": "#a7c957",
  • "Argentina": "#e5989b",
  • }
  • # 新建画布
  • cnv = nim.Canvas(figsize=(12.8, 7.2), facecolor="#001219")
  • bar = nim.Barplot(
  • df, "%Y-%m-%d", "3d", post\_update=post\_update, rounded\_edges=True, grid=False
  • )
  • # 条形图分类
  • bar.add\_var(col\_var=col)
  • # 条形图颜色
  • bar.set\_bar\_color(bar\_cols)
  • # 标题设置
  • bar.set\_title("Sample Title", color="w", weight=600)
  • # x轴设置
  • bar.set\_xlabel("xlabel", color="w")
  • # 时间设置
  • bar.set\_time(
  • callback=lambda i, datafier: datafier.data.index\[i\].strftime("%b, %Y"), color="w"
  • )
  • # 文字显示
  • bar.set\_text(
  • "sum",
  • callback=lambda i, datafier: f"Total :{np.round(datafier.data.iloc\[i\].sum(),2)}",
  • size=20,
  • x=0.72,
  • y=0.20,
  • color="w",
  • )
  • # 文字颜色设置
  • bar.set\_bar\_annots(color="w", size=13)
  • bar.set\_xticks(colors="w", length=0, labelsize=13)
  • bar.set\_yticks(colors="w", labelsize=13)
  • # 条形图边框设置
  • bar.set\_bar\_border\_props(
  • edge\_color="black", pad=0.1, mutation\_aspect=1, radius=0.2, mutation\_scale=0.6
  • )
  • cnv.add\_plot(bar)
  • cnv.animate()
  • # 显示
  • # plt.show()
  • # 保存gif
  • cnv.save("example3", 24, "gif")

效果如下,可以看出比上面的简单示例好看了不少。

另外作者还提供了相关的接口文档。

帮助我们理解学习,如何去自定义参数设置。

包含画布设置、保存设置、条形图设置、数据设置等等。

下面我们就通过获取电视剧狂飙角色的百度指数数据,来制作一个动态条形图。

先对网页进行分析,账号登陆百度指数,搜索关键词「高启强」,查看数据情况。

发现数据经过js加密,所以需要对获取到的数据进行解析。

使用了一个开源的代码,分分钟就搞定数据问题。

具体代码如下,其中「cookie值」需要替换成你自己的。

  • import datetime
  • import requests
  • import json
  • word\_url = 'http://index.baidu.com/api/SearchApi/thumbnail?area=0&word={}'
  • def get\_html(url):
  • headers = {
  • "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/89.0.4389.82 Safari/537.36",
  • "Host": "index.baidu.com",
  • "Referer": "http://index.baidu.com/v2/main/index.html",
  • "Cipher-Text": "1652425237825\_1652501356206\_VBpwl9UG8Dvs2fAi91KToRTSAP7sDsQU5phHL97raPDFJdYz3fHf9hBAQrGGCs+qJoP7yb44Uvf91F7vqJLVL0tKnIWE+W3jXAI30xx340rhcwUDQZ162FPAe0a1jsCluJRmMLZtiIplubGMW/QoE/0Pw+2caH39Ok8IsudE4wGLBUdYg1/bKl4MGwLrJZ7H6wbhR0vT5X0OdCX4bMJE7vcwRCSGquRjam03pWDGZ51X15fOlO0qMZ2kqa3BmxwNlfEZ81l3L9nZdrc3/Tl4+mNpaLM7vA5WNEQhTBoDVZs6GBRcJc/FSjd6e4aFGAiCp1Y8MD66chTiykjIN51s7gbJ44JfVS0NjBnsvuF55bs="
  • }
  • cookies = {
  • 'Cookie': 你的cookie
  • }
  • response = requests.get(url, headers=headers, cookies=cookies)
  • return response.text
  • def decrypt(t, e):
  • n = list(t)
  • i = list(e)
  • a = {}
  • result = \[\]
  • ln = int(len(n) / 2)
  • start = n\[ln:\]
  • end = n\[:ln\]
  • for j, k in zip(start, end):
  • a.update({k: j})
  • for j in e:
  • result.append(a.get(j))
  • return ''.join(result)
  • def get\_ptbk(uniqid):
  • url = 'http://index.baidu.com/Interface/ptbk?uniqid={}'
  • resp = get\_html(url.format(uniqid))
  • return json.loads(resp)\['data'\]
  • def get\_data(keyword, start='2011-01-02', end='2023-01-02'):
  • url = "https://index.baidu.com/api/SearchApi/index?area=0&word=\[\[%7B%22name%22:%22{}%22,%22wordType%22:1%7D\]\]&startDate={}&endDate={}".format(keyword, start, end)
  • data = get\_html(url)
  • data = json.loads(data)
  • uniqid = data\['data'\]\['uniqid'\]
  • data = data\['data'\]\['userIndexes'\]\[0\]\['all'\]\['data'\]
  • ptbk = get\_ptbk(uniqid)
  • result = decrypt(ptbk, data)
  • result = result.split(',')
  • start = start\_date.split("-")
  • end = end\_date.split("-")
  • a = datetime.date(int(start\[0\]), int(start\[1\]), int(start\[2\]))
  • b = datetime.date(int(end\[0\]), int(end\[1\]), int(end\[2\]))
  • node = 0
  • for i in range(a.toordinal(), b.toordinal()):
  • date = datetime.date.fromordinal(i)
  • print(date, result\[node\])
  • node += 1
  • with open('data.csv', 'a+') as f:
  • f.write(keyword + ',' + date.strftime('%Y-%m-%d') + ',' + result\[node\] + '\\n')
  • if \_\_name\_\_ == '\_\_main\_\_':
  • names = \['唐小龙', '孟德海', '孟钰', '安欣', '安长林', '徐忠', '徐江', '曹闯', '李响', '李宏伟', '李有田', '杨健', '泰叔', '赵立冬', '过山峰', '陆寒', '陈书婷', '高启兰', '高启强', '高启盛', '高晓晨'\]
  • for keyword in names:
  • start\_date = "2023-01-14"
  • end\_date = "2023-02-04"
  • get\_data(keyword, start\_date, end\_date)

爬取数据情况如下,一共是400多条,其中有空值存在。

然后就是转换成pynimate所需的数据格式。

对数据进行数据透视表操作,并且将空值数据填充为0。

  • import pandas as pd
  • # 读取数据
  • df = pd.read\_csv('data.csv', encoding='utf-8', header=None, names=\['name', 'day', 'number'\])
  • # 数据处理,数据透视表
  • df\_result = pd.pivot\_table(df, values='number', index=\['day'\], columns=\['name'\], fill\_value=0)
  • # 保存
  • df\_result.to\_csv('result.csv')

保存文件,数据情况如下。

使用之前深色模式的可视化代码,并略微修改。

比如设置条形图数量(n_bars)、标题字体大小及位置、中文显示等等。

  • from matplotlib import pyplot as plt
  • import pandas as pd
  • import pynimate as nim
  • # 中文显示
  • plt.rcParams\['font.sans-serif'\] = \['SimHei'\] #Windows
  • plt.rcParams\['font.sans-serif'\] = \['Hiragino Sans GB'\] #Mac
  • plt.rcParams\['axes.unicode\_minus'\] = False
  • # 更新条形图
  • def post\_update(ax, i, datafier, bar\_attr):
  • ax.spines\["top"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["right"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["bottom"\].set\_visible(False)
  • ax.spines\["left"\].set\_visible(False)
  • ax.set\_facecolor("#001219")
  • # 读取数据
  • df = pd.read\_csv("result.csv").set\_index("day")
  • # 新建画布
  • cnv = nim.Canvas(figsize=(12.8, 7.2), facecolor="#001219")
  • bar = nim.Barplot(
  • df, "%Y-%m-%d", "3h", post\_update=post\_update, rounded\_edges=True, grid=False, n\_bars=6
  • )
  • # 标题设置
  • bar.set\_title("《狂飙》主要角色热度排行(百度指数)", color="w", weight=600, x=0.15, size=30)
  • # 时间设置
  • bar.set\_time(
  • callback=lambda i, datafier: datafier.data.index\[i\].strftime("%Y-%m-%d"), color="w", y=0.2, size=20
  • )
  • # 文字颜色设置
  • bar.set\_bar\_annots(color="w", size=13)
  • bar.set\_xticks(colors="w", length=0, labelsize=13)
  • bar.set\_yticks(colors="w", labelsize=13)
  • # 条形图边框设置
  • bar.set\_bar\_border\_props(
  • edge\_color="black", pad=0.1, mutation\_aspect=1, radius=0.2, mutation\_scale=0.6
  • )
  • cnv.add\_plot(bar)
  • cnv.animate()
  • # 显示
  • # plt.show()
  • # 保存gif
  • cnv.save("kuangbiao", 24, "gif")

执行代码,《狂飙》电视剧角色热度排行的动态条形图就制作好了。

结果如下,看着还不错。

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