pygal的簡(jiǎn)單使用

例子來(lái)自此書(shū): 《Python編程從入門(mén)到實(shí)戰(zhàn)》【美】Eric Matthes

pygal是一個(gè)SVG圖表庫(kù)渠驼。SVG是一種矢量圖格式。全稱(chēng)Scalable Vector Graphics -- 可縮放矢量圖形疾瓮。

用瀏覽器打開(kāi)svg撮弧，可以方便的與之交互。

以下代碼均在Jupyter Notebook中運(yùn)行

模擬擲骰子

來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子易核。它模擬了擲骰子匈织。

import random

class Die:
    """
    一個(gè)骰子類(lèi)
    """
    def __init__(self, num_sides=6):
        self.num_sides = num_sides
        
    def roll(self):
        return random.randint(1, self.num_sides)

模擬擲骰子并可視化

import pygal

die = Die()
result_list = []
# 擲1000次
for roll_num in range(1000):
    result = die.roll()
    result_list.append(result)
    
frequencies = []
# 范圍1~6，統(tǒng)計(jì)每個(gè)數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)
for value in range(1, die.num_sides + 1):
    frequency = result_list.count(value)
    frequencies.append(frequency)
    
# 條形圖
hist = pygal.Bar()
hist.title = 'Results of rolling one D6 1000 times'
# x軸坐標(biāo)
hist.x_labels = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# x牡直、y軸的描述
hist.x_title = 'Result'
hist.y_title = 'Frequency of Result'
# 添加數(shù)據(jù)缀匕， 第一個(gè)參數(shù)是數(shù)據(jù)的標(biāo)題
hist.add('D6', frequencies)
# 保存到本地，格式必須是svg
hist.render_to_file('die_visual.svg')

使用瀏覽器打開(kāi)這個(gè)文件碰逸，鼠標(biāo)指向數(shù)據(jù)乡小，可以看到顯示了標(biāo)題“D6”谋梭， x軸的坐標(biāo)以及y軸坐標(biāo)鸳玩。

可以發(fā)現(xiàn)竟坛，六個(gè)數(shù)字出現(xiàn)的頻次是差不多的（理論上概率是1/6， 隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加获印，趨勢(shì)越來(lái)越明顯）

同時(shí)擲兩個(gè)骰子

稍微改下代碼就行，再實(shí)例化一個(gè)骰子

die_1 = Die()
die_2 = Die()

result_list = []
for roll_num in range(5000):
    # 兩個(gè)骰子的點(diǎn)數(shù)和
    result = die_1.roll() + die_2.roll()
    result_list.append(result)

frequencies = []
# 能擲出的最大數(shù)
max_result = die_1.num_sides + die_2.num_sides

for value in range(2, max_result + 1):
    frequency = result_list.count(value)
    frequencies.append(frequency)
    
# 可視化
hist = pygal.Bar()
hist.title = 'Results of rolling two D6 dice 5000 times'
hist.x_labels = [x for x in range(2, max_result + 1)]
hist.x_title = 'Result'
hist.y_title = 'Frequency of Result'
# 添加數(shù)據(jù)
hist.add('two D6', frequencies)
# 格式必須是svg
hist.render_to_file('2_die_visual.svg')

從圖中可以看出褪猛，兩個(gè)骰子之和為7的次數(shù)最多赌结，和為2的次數(shù)最少。因?yàn)槟軘S出2的只有一種情況 -> (1, 1);而擲出7的情況有(1, 6) , (2, 5), (3, 4), (4, 3), (5, 2), (6, 1)共6種情況吠撮，其余數(shù)字的情況都沒(méi)有7的多摔癣，故擲得7得概率最大。

處理json數(shù)據(jù)--世界人口地圖

需要用到人口數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊這里下載population.json纬向，該數(shù)據(jù)來(lái)源于okfn.org這個(gè)網(wǎng)站

打開(kāi)看下數(shù)據(jù)择浊，其實(shí)這是個(gè)很長(zhǎng)的列表，包含了許多國(guó)家從1960~2015年的人口數(shù)據(jù)逾条∽裂遥看第一數(shù)據(jù)，如下师脂。后面的數(shù)據(jù)和第一個(gè)鍵都一樣担孔。

[ 
{
 "Country Name":"Arab World",
 "Country Code":"ARB",
 "Year":"1960",
 "Value":"92496099"
 },
...

只有四個(gè)鍵，其中Country Code指的是國(guó)別碼吃警，這里是3位的糕篇。Value就是人口數(shù)了。

import json

filename = r'F:\Jupyter Notebook\matplotlib_pygal_csv_json\population.json'
with open(filename) as f:
    # json.load()可以將json文件轉(zhuǎn)為Python能處理的形式酌心，這里位列表拌消，列表里是字典
    pop_data = json.load(f)

cc_populations = {}
for pop_dict in pop_data:
    if pop_dict['Year'] == '2015':
        country_name = pop_dict['Country Name']
        # 有些值是小數(shù)，先轉(zhuǎn)為float再轉(zhuǎn)為int
        population = int(float(pop_dict['Value']))
        print(country_name + ': ' + population)

上面的程序打印了2015年各個(gè)國(guó)家的人口數(shù)安券，當(dāng)然要分析2014年的墩崩，代碼中數(shù)字改改就行。

Arab World: 392168030
Caribbean small states: 7116360
Central Europe and the Baltics: 103256779
Early-demographic dividend: 3122757473.68203
East Asia & Pacific: 2279146555
...

需要注意的是侯勉，人口數(shù)據(jù)有些值是小數(shù)（不可思議）鹦筹。人口數(shù)據(jù)類(lèi)型是字符串str，如果直接轉(zhuǎn)int址貌，像'35435.12432'這樣的字符串是不能強(qiáng)轉(zhuǎn)位int的铐拐，必須先轉(zhuǎn)為float，再丟失精度轉(zhuǎn)為int练对。

獲取兩個(gè)字母的國(guó)別碼

我們的數(shù)據(jù)中遍蟋，國(guó)別碼是三位的，而pygal的地圖工具使用兩位國(guó)別碼锹淌。要使用pygal繪制世界地圖匿值。需要安裝依賴(lài)包。

pip install pygal_maps_world就可以了

國(guó)別碼位于i18n模塊

from pygal_maps_world.i18n import COUNTRIES這樣就導(dǎo)入了, COUNTRIES是一個(gè)字典赂摆，鍵是兩位國(guó)別碼挟憔，值是具體國(guó)家名钟些。

key -> value
af Afghanistan
af Afghanistan
al Albania
al Albania
dz Algeria
dz Algeria
ad Andorra
ad Andorra
ao Angola

寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，根據(jù)具體國(guó)家名返回pygal提供的兩位國(guó)別碼

def get_country_code(country_name):
    """
    根據(jù)國(guó)家名返回兩位國(guó)別碼
    """
    for code, name in COUNTRIES.items():
        if name == country_name:
            return code
    return None

世界人口地圖繪制

先給出全部代碼绊谭，需要用到World類(lèi)

import json

from pygal_maps_world.i18n import COUNTRIES
from pygal_maps_world.maps import World
# 顏色相關(guān)
from pygal.style import RotateStyle
from pygal.style import LightColorizedStyle

def get_country_code(country_name):
    """
    根據(jù)國(guó)家名返回兩位國(guó)別碼
    """
    for code, name in COUNTRIES.items():
        if name == country_name:
            return code
    return None

    
filename = r'F:\Jupyter Notebook\matplotlib_pygal_csv_json\population.json'
with open(filename) as f:
    pop_data = json.load(f)

cc_populations = {}
for pop_dict in pop_data:
    if pop_dict['Year'] == '2015':
        country_name = pop_dict['Country Name']
        
        # 有些值是小數(shù)政恍，先轉(zhuǎn)為float再轉(zhuǎn)為int
        population = int(float(pop_dict['Value']))
        code = get_country_code(country_name)
        if code:
            cc_populations[code] = population

# 為了使顏色分層更加明顯
cc_populations_1,cc_populations_2, cc_populations_3 = {}, {}, {}
for cc, population in cc_populations.items():
    if population < 10000000:
        cc_populations_1[cc] = population
    elif population < 1000000000:
        cc_populations_2[cc] = population
    else:
        cc_populations_3[cc] = population
        
wm_style = RotateStyle('#336699', base_style=LightColorizedStyle)
world = World(style=wm_style)
world.title = 'World Populations in 2015, By Country'
world.add('0-10m', cc_populations_1)
world.add('10m-1bn', cc_populations_2)
world.add('>1bn', cc_populations_3)
world.render_to_file('world_population_2015.svg')
        

有幾個(gè)變量比較重要

• cc_populations是一個(gè)dict，里面存放了兩位國(guó)別碼與人口的鍵值對(duì)达传。
• cc_populations_1,cc_populations_2, cc_populations_3這是3個(gè)字典篙耗，把人口按照數(shù)量分階梯，人口一千萬(wàn)以下的存放在cc_populations_1中宪赶，一千萬(wàn)~十億級(jí)別的存放在cc_populations_2中宗弯，十億以上的存放在cc_populations_3中，這樣做的目的是使得顏色分層更加明顯搂妻，更方便找出各個(gè)階梯里人口最多的國(guó)家蒙保。由于分了三個(gè)層次，在添加數(shù)據(jù)的的時(shí)候也add三次欲主，把這三個(gè)字典分別傳進(jìn)去邓厕。
• world = World(style=wm_style)這是一個(gè)地圖類(lèi)，導(dǎo)入方法from pygal_maps_world.maps import World
• wm_style = RotateStyle('#336699', base_style=LightColorizedStyle)這里修改了pygal默認(rèn)的主題顏色扁瓢，第一個(gè)參數(shù)是16進(jìn)制的RGB顏色详恼，前兩位代表R，中間兩位代表G引几，最后兩位代表B昧互。數(shù)字越大顏色越深。第二個(gè)參數(shù)設(shè)置基礎(chǔ)樣式為亮色主題她紫，pygal默認(rèn)使用較暗的顏色主題硅堆，通過(guò)此方法可以修改默認(rèn)樣式屿储。

中國(guó)大佬贿讹，No. 1

圖中可以看出，分的三個(gè)顏色層次為够掠。紫色系民褂，十億以上；藍(lán)色系疯潭，一千萬(wàn)到十億之間赊堪；綠色系，一千萬(wàn)一下竖哩。這三種顏色里面顏色最深的就對(duì)應(yīng)了三個(gè)階梯里人口最多的國(guó)家哭廉。

仔細(xì)觀察，圖中有些是空白的相叁。并不是這些地方全部沒(méi)人遵绰，而是我們的json數(shù)據(jù)中有些國(guó)家的名稱(chēng)與pygal中COUNTIES模塊的國(guó)家名不對(duì)應(yīng)導(dǎo)致辽幌。這算是一個(gè)遺憾，不過(guò)可以修改get_country_code函數(shù)椿访，使得遇到不對(duì)應(yīng)的國(guó)家名時(shí)乌企，不返回None。對(duì)于這些國(guó)家成玫，查閱COUNTRIES的代碼加酵，找出對(duì)應(yīng)的國(guó)別碼，返回之哭当，應(yīng)該就Ok了猪腕。比如下面這樣

# 傳入的參數(shù)country_name是json數(shù)據(jù)中的，可能與COUNTRIES里面的國(guó)家名不一致钦勘，按照上面的代碼直接就返回None码撰，導(dǎo)致繪圖時(shí)這個(gè)國(guó)家的人口數(shù)據(jù)空白
if country_name == 'Yemen, Rep':
    return 'ye'

不過(guò)我懶得試了233

使用Web API分析數(shù)據(jù)

以GitHub為例，我想查看最受歡迎的Python庫(kù)个盆。以stars排序脖岛。

訪問(wèn)這個(gè)網(wǎng)址就可查看。數(shù)據(jù)大概長(zhǎng)這樣

{
  "total_count": 1767997,
  "incomplete_results": false,
  "items": [{
     {
       "id": 21289110,
      "name": "awesome-python",
      "full_name": "vinta/awesome-python",
      "owner": {
        "login": "vinta",
        ...
        },
    ... 
       "html_url": "https://github.com/vinta/awesome-python",
        ...
       "stargazers_count": 35234,
        ...

  }, {...}
      ...]
}

第三個(gè)數(shù)據(jù)颊亮，items柴梆。里面是得到stars最多的top 30。name即庫(kù)名稱(chēng)终惑，owner下的login是庫(kù)的擁有者绍在，html_url是該庫(kù)的網(wǎng)址（注意owner下也有個(gè)html_url。不過(guò)那個(gè)是用戶(hù)的GitHub網(wǎng)址雹有，我們要定位到該用戶(hù)的具體這個(gè)庫(kù)偿渡，所以不要用owner下的html_url），stargazers_count至關(guān)重要霸奕，所得的stars數(shù)目溜宽。

順便說(shuō)下第一個(gè)鍵total_count，表示Python語(yǔ)言的倉(cāng)庫(kù)的總數(shù)质帅；第二個(gè)鍵适揉，incomplete_results，表示響應(yīng)的值不完全煤惩，一般來(lái)說(shuō)是false嫉嘀，表示響應(yīng)的數(shù)據(jù)完整。

import requests

url = 'https://api.github.com/search/repositories?q=language:python&sort=stars'
response = requests.get(url)
# 200為響應(yīng)成功
print(response.status_code, '響應(yīng)成功魄揉！')
response_dict = response.json()

total_repo = response_dict['total_count']
repo_list = response_dict['items']
print('總倉(cāng)庫(kù)數(shù): ', total_repo)
print('top', len(repo_list))
for repo_dict in repo_list:
    print('\nName: ', repo_dict['name'])
    print('Owner: ', repo_dict['owner']['login'])
    print('Stars: ', repo_dict['stargazers_count'])
    print('Repo: ', repo_dict['html_url'])
    print('Description: ', repo_dict['description'])

其實(shí)像這樣已經(jīng)得到結(jié)果了

200 響應(yīng)成功剪侮！
總倉(cāng)庫(kù)數(shù):  1768021
top 30

Name:  awesome-python
Owner:  vinta
Stars:  35236
Repo:  https://github.com/vinta/awesome-python
Description:  A curated list of awesome Python frameworks, libraries, software and resources

Name:  httpie
Owner:  jakubroztocil
Stars:  30149
Repo:  https://github.com/jakubroztocil/httpie
Description:  Modern command line HTTP client – user-friendly curl alternative with intuitive UI, JSON support, syntax highlighting, wget-like downloads, extensions, etc.  https://httpie.org

Name:  thefuck
Owner:  nvbn
Stars:  28535
Repo:  https://github.com/nvbn/thefuck
Description:  Magnificent app which corrects your previous console command.
...

可視化一下當(dāng)然會(huì)更加直觀。

pygal可視化數(shù)據(jù)

代碼不是很難洛退，有一個(gè)plot_dict比較關(guān)鍵瓣俯，這是鼠標(biāo)放在條形圖上時(shí)红淡，會(huì)顯示出來(lái)的數(shù)據(jù)，鍵基本上都是固定寫(xiě)法降铸，xlink里面時(shí)倉(cāng)庫(kù)地址在旱，只要點(diǎn)擊，瀏覽器就會(huì)新開(kāi)一個(gè)標(biāo)簽跳轉(zhuǎn)到該頁(yè)面了推掸！

import requests

import pygal
from pygal.style import LightColorizedStyle, LightenStyle

url = 'https://api.github.com/search/repositories?q=language:python&sort=stars'
response = requests.get(url)
# 200為響應(yīng)成功
print(response.status_code, '響應(yīng)成功桶蝎！')
response_dict = response.json()

total_repo = response_dict['total_count']
repo_list = response_dict['items']
print('總倉(cāng)庫(kù)數(shù): ', total_repo)
print('top', len(repo_list))

names, plot_dicts = [], []
for repo_dict in repo_list:
    names.append(repo_dict['name'])
    # 加上str強(qiáng)轉(zhuǎn)，因?yàn)槲矣龅搅?NoneType' object is not subscriptable (: 說(shuō)明里面有個(gè)沒(méi)有此項(xiàng), 是NoneType
    plot_dict = {
        'value' : repo_dict['stargazers_count'],
        # 有些描述很長(zhǎng)很長(zhǎng)谅畅，選最前一部分
        'label' : str(repo_dict['description'])[:200]+'...',
        'xlink' : repo_dict['html_url']
    }
    plot_dicts.append(plot_dict)
    
# 改變默認(rèn)主題顏色登渣，偏藍(lán)色
my_style = LightenStyle('#333366', base_style=LightColorizedStyle)
# 配置
my_config = pygal.Config()
# x軸的文字旋轉(zhuǎn)45度
my_config.x_label_rotation = -45
# 隱藏左上角的圖例
my_config.show_legend = False
# 標(biāo)題字體大小
my_config.title_font_size = 30
# 副標(biāo)簽，包括x軸和y軸大部分
my_config.label_font_size = 20
# 主標(biāo)簽是y軸某數(shù)倍數(shù)毡泻，相當(dāng)于一個(gè)特殊的刻度胜茧，讓關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)更醒目
my_config.major_label_font_size = 24
# 限制字符為15個(gè)，超出的以...顯示
my_config.truncate_label = 15
# 不顯示y參考虛線
my_config.show_y_guides = False
# 圖表寬度
my_config.width = 1000

# 第一個(gè)參數(shù)可以傳配置
chart = pygal.Bar(my_config, style=my_style)
chart.title = 'Most-Starred Python Projects on GitHub'
# x軸的數(shù)據(jù)
chart.x_labels = names
# 加入y軸的數(shù)據(jù)仇味，無(wú)需title設(shè)置為空呻顽，注意這里傳入的字典，
# 其中的鍵--value也就是y軸的坐標(biāo)值了
chart.add('', plot_dicts)
chart.render_to_file('most_stars_python_repo.svg')

看下圖丹墨，chrome瀏覽器里顯示效果廊遍。總感覺(jué)config里面有些設(shè)置沒(méi)有起到作用, x贩挣、y軸的標(biāo)簽還是那么小orz...不過(guò)plot_dict里面的三個(gè)數(shù)據(jù)都顯示出來(lái)了喉前，點(diǎn)擊即可跳轉(zhuǎn)。

好了王财，就折騰這么多吧卵迂，這個(gè)庫(kù)也不是特別大眾的...

by @sunhaiyu

2017.6.22