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Seaborn数据可视化实战：Seaborn基础与实践-数据可视化的艺术

ai 2025/8/22 9:53:25

Seaborn入门实践：从基础到进阶的数据可视化

学习目标

通过本课程的学习，你将掌握Seaborn库的基本使用方法，了解其在数据可视化中的优势，以及如何利用Seaborn与Matplotlib结合，创建更加美观和信息丰富的图表。

学习内容

1. Seaborn入门实践

1.1 Seaborn库的安装与基本使用

Seaborn是一个基于Matplotlib的Python数据可视化库，它提供了更高级的接口，用于绘制更具吸引力和信息量的统计图形。Seaborn的设计理念是让数据可视化变得更加简单，同时保持图形的美观性。

安装Seaborn

在开始使用Seaborn之前，首先需要确保你的Python环境中已经安装了Seaborn。可以通过pip命令轻松安装：

%pip install seaborn
%pip install matplotlib

导入Seaborn

安装完成后，可以在Python脚本或Jupyter Notebook中导入Seaborn库：

import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

基本使用

Seaborn的一个重要特性是它能够自动调整Matplotlib的默认设置，使得生成的图表更加美观。例如，使用Seaborn绘制一个简单的散点图：

# 导入必要的库
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
# 本地文件路径
local_path = "./tips.csv" 
# 从本地加载数据集
tips = pd.read_csv(local_path)# 绘制散点图
sns.scatterplot(x="total_bill", y="tip", data=tips)# 显示图表
plt.show()

在这里插入图片描述
这段代码首先加载了一个名为“tips”的内置数据集，然后使用scatterplot函数绘制了一个散点图，其中x轴表示总账单金额，y轴表示小费金额。最后，通过plt.show()显示图表。

1.2 Seaborn与Matplotlib的关系及Seaborn的优势

Seaborn是建立在Matplotlib之上的，这意味着Seaborn可以利用Matplotlib的所有功能，同时提供了更高级的接口和默认设置，使得数据可视化更加简单和美观。

Seaborn的优势

高级接口：Seaborn提供了许多高级接口，可以轻松创建复杂的统计图形，如箱形图、小提琴图等。
美观的默认设置：Seaborn自动调整Matplotlib的默认设置，使得生成的图表更加美观。
内置数据集：Seaborn提供了多个内置数据集，方便用户快速上手和测试。
颜色和样式：Seaborn提供了丰富的颜色和样式选项，使得图表更加吸引人。

使用Seaborn绘制箱形图

箱形图是一种用于显示数据分布和异常值的统计图形。使用Seaborn绘制箱形图非常简单：

# 导入必要的库
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as pltimport pandas as pd
# 本地文件路径
local_path = "./tips.csv" 
# 从本地加载数据集
tips = pd.read_csv(local_path)# 绘制箱形图
sns.boxplot(x="day", y="total_bill", data=tips)# 显示图表
plt.show()

在这里插入图片描述
这段代码使用boxplot函数绘制了一个箱形图，其中x轴表示星期几，y轴表示总账单金额。通过这个图表，可以清晰地看到不同日子的账单金额分布情况。

1.3 使用Seaborn进行数据可视化实践

在这一部分，我们将通过几个具体的例子，进一步探索Seaborn在数据可视化中的应用。

绘制小提琴图

小提琴图是一种结合了箱形图和密度图的统计图形，可以更详细地展示数据的分布情况。使用Seaborn绘制小提琴图也非常简单：

# 导入必要的库
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as pltimport pandas as pd
# 本地文件路径
local_path = "./tips.csv" 
# 从本地加载数据集
tips = pd.read_csv(local_path)# 绘制小提琴图
sns.violinplot(x="day", y="total_bill", data=tips)# 显示图表
plt.show()

在这里插入图片描述
这段代码使用violinplot函数绘制了一个小提琴图，其中x轴表示星期几，y轴表示总账单金额。通过这个图表，可以更详细地了解不同日子的账单金额分布情况。

绘制热力图

热力图是一种用于显示二维数据矩阵的统计图形，常用于展示相关性矩阵。使用Seaborn绘制热力图也非常简单：

# 导入必要的库
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np# 生成示例数据
data = np.random.rand(10, 12)# 绘制热力图
sns.heatmap(data, annot=True, cmap="YlGnBu")# 显示图表
plt.show()

在这里插入图片描述
这段代码使用heatmap函数绘制了一个热力图，其中annot=True表示在每个单元格中显示数值，cmap="YlGnBu"表示使用黄色到蓝色的渐变色。

绘制联合分布图

联合分布图是一种用于显示两个变量之间关系的统计图形，同时还可以显示每个变量的分布情况。使用Seaborn绘制联合分布图也非常简单：

# 导入必要的库
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as pltimport pandas as pd
# 本地文件路径
local_path = "./tips.csv" 
# 从本地加载数据集
tips = pd.read_csv(local_path)# 绘制联合分布图
sns.jointplot(x="total_bill", y="tip", data=tips, kind="reg")# 显示图表
plt.show()