Plotly：最强Python可视化库，没有之一

Plotly：最强Python可视化库，没有之一

之前一直使用 matplotlib，这也导致我花费了不知多少个深夜，在 StackOverflow 上搜索如何“格式化日期”或“增加第二个Y轴”，使用 matplotlib 画张图使用了太多的时间。

今天我要给大家分享一篇可视化干货，介绍的是功能强大的开源 Python 绘图库 Plotly，教你如何用超简单的(甚至只要一行)代码，绘制出更棒的图表。喜欢本文记得收藏、点赞、关注。

注：完整版代码、数据、技术交流文末获取

Plotly 概述

plotly 的 Python 软件包是一个开源的代码库，它基于 plot.js，而后者基于 d3.js。我们实际使用的则是一个对 plotly 进行封装的库，名叫 cufflinks，它能让你更方便地使用 plotly 和 Pandas 数据表协同工作。

本文中的所有可视化图表都是在 Jupyter Notebook 中使用离线模式的 plotly + cufflinks 库完成的。在使用 pip install cufflinks plotly 完成安装后，你可以用下面这样的代码在 Jupyter 里完成导入

单变量分布：柱状图和箱形图

单变量分析图往往是开始数据分析时的标准做法，而柱状图基本上算是单变量分布分析时必备的图表之一（虽然它还有一些不足）。

就拿博客文章点赞总数为例（原始数据见 Github：），做一个简单的交互式柱状图：

（代码中的 df 是标准的 Pandas dataframe 对象）

（使用 plotly+cufflinks 创建的交互式柱状图）

如果你想绘制堆叠柱状图，也只需要这样：

对 pandas 数据表进行简单的处理，并生成条形图：

就像上面展示的那样，我们可以将 plotly + cufflinks 和 pandas 的能力整合在一起。比如，我们可以先用 .pivot() 进行数据透视表分析，然后再生成条形图。

比如统计不同发表渠道中，每篇文章带来的新增粉丝数：

交互式图表带来的好处是，我们可以随意探索数据、拆分子项进行分析。箱型图能提供大量的信息，但如果你看不到具体数值，你很可能会错过其中的一大部分！

散点图

散点图是大多数分析的核心内容，它能让我们看出一个变量随着时间推移的变化情况，或是两个（或多个）变量之间的关系变化情况。

时间序列分析

在现实世界中，相当部分的数据都带有时间元素。幸运的是，plotly + cufflinks 天生就带有支持时间序列可视化分析的功能。

以我在“Towards Data Science”网站上发表的文章数据为例，让我们以发布时间为索引构建一个数据集，看看文章热度的变化情况：

在上图中，我们用一行代码完成了几件事情：

自动生成美观的时间序列 X 轴增加第二条 Y 轴，因为两个变量的范围并不一致把文章标题放在鼠标悬停时显示的标签中

为了显示更多数据，我们可以方便地添加文本注释：

（带有文本注释的散点图）

下面的代码中，我们将一个双变量散点图按第三个分类变量进行着色：

接下来我们要玩点复杂的：对数坐标轴。我们通过指定 plotly 的布局（layout）参数来实现这一点（关于不同的布局，请参考官方文档 ），同时我们把点的尺寸（size参数）和一个数值变量 read_ratio （阅读比例）绑定，数字越大，泡泡的尺寸也越大。

如果想要更复杂一些（详见 Github 的源代码），我们甚至可以在一张图里塞进 4 个变量！（然而并不推荐你们真的这么搞）

和前面一样，我们可以将 pandas 和 plotly+cufflinks 结合起来，实现许多有用的图表：

建议你查看官方文档，或者源代码，里面有更多的范例和函数实例。只需要简单的一两行代码，就可以为你的图表加上文字注释，辅助线，最佳拟合线等有用的元素，并且保持原有的各种交互式功能。

高级绘图功能

接下来，我们要详细介绍几种特殊的图表，平时你可能并不会很经常用到它们，但我保证只要你用好了它们，一定能让人刮目相看。我们要用到 plotly 的 figure_factory 模块，只需要一行代码，就能生成超棒的图表！

散点图矩阵

假如我们要探索许多不同变量之间的关系，散点图矩阵（也被称为SPLOM）就是个很棒的选择：

即使是这样复杂的图形，也是完全可交互的，让我们能更详尽地对数据进行探索。

关系热图

为了体现多个数值变量间的关系，我们可以计算它们的相关性，然后用带标注热度图的形式进行可视化：

自定义主题

除了层出不穷的各种图表外，Cufflinks 还提供了许多不同的着色主题，方便你轻松切换各种不同的图表风格。下面两张图分别是“太空”主题和“ggplot”主题：

此外，还有 3D 图表（曲面和泡泡）：

对有兴趣研究的用户来说，做张饼图也不是什么难事：

在 Plotly 图表工坊（Plotly Chart Studio）里编辑

在这里，你可以在最终展示之前进一步修改和润色你的图表。可以添加标注，选择某些元素的颜色，把一切都整理清楚，生成一个超棒的图表。之后，你还可以将它发布到网络上，生成一个供其他人查阅的链接。

下面两张图是在图表工坊里制作的：

讲了这么多，看都看累了吧？然而我们还并没有穷尽这个库的所有功能。限于篇幅，有些更棒的图表和范例，只好请大家访问 plotly 和 cufflinks 的官方文档去一一查看咯。

_（Plotly 交互式地图，显示了美国国内的风力发电场数据。__来源：_plot.ly）

最后

关于沉没成本谬误，最糟糕的一点在于，人们往往只能在放弃之前的努力时，才能意识到自己浪费了多少时间。

在选择一款绘图库的时候，你最需要的几个功能有：

快速探索数据所需的一行代码图表拆分/研究数据所需的交互式元素当需要时可以深入细节信息的选项最终展示前能轻易进行定制

从现在看来，要用 Python 语言实现以上功能的最佳选择非 plotly 莫属。它让我们快速生成可视化图表，交互功能使我们更好地理解信息。

我承认，绘图绝对是数据科学工作中最让人享受的部分，而 plotly 能让你更加愉悦地完成这些任务。

Github 源代码地址：https://github.com/WillKoehrsen/Data-Analysis/blob/master/plotly/Plotly%20Whirlwind%20Introduction.ipynb

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