Python視覺化學習之seaborn繪製線型迴歸曲線

2022-02-24 19:00:39

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1、繪圖資料準備

依舊使用鳶尾花iris資料集，詳細介紹見之前文章。

#匯入本帖要用到的庫，宣告如下：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd 
import palettable
from pandas import Series,DataFrame
from sklearn import datasets
import seaborn as sns
import palettable
#匯入鳶尾花iris資料集（方法一）
#該方法更有助於理解資料集
iris=datasets.load_iris()
x, y =iris.data,iris.target
y_1 = np.array(['setosa' if i==0 else 'versicolor' if i==1 else 'virginica' for i in y])
pd_iris = pd.DataFrame(np.hstack((x, y_1.reshape(150,1))),columns=['sepal length(cm)','sepal width(cm)','petal length(cm)','petal width(cm)','class'])
 
#astype修改pd_iris中資料型別object為float64
pd_iris['sepal length(cm)']=pd_iris['sepal length(cm)'].astype('float64')
pd_iris['sepal width(cm)']=pd_iris['sepal width(cm)'].astype('float64')
pd_iris['petal length(cm)']=pd_iris['petal length(cm)'].astype('float64')
pd_iris['petal width(cm)']=pd_iris['petal width(cm)'].astype('float64')
 
 
#匯入鳶尾花iris資料集（方法二）
#該方法有時候會卡巴斯基，所以棄而不用
#import seaborn as sns
#iris_sns = sns.load_dataset("iris")

資料集簡單檢視

2、seaborn.regplot

seaborn.regplot(x, y, data=None, x_estimator=None, x_bins=None, x_ci='ci', scatter=True, fit_reg=True, ci=95, n_boot=1000, units=None, seed=None, order=1, logistic=False, lowess=False, robust=False, logx=False, x_partial=None, y_partial=None, truncate=True, dropna=True, x_jitter=None, y_jitter=None, label=None, color=None, marker='o', scatter_kws=None, line_kws=None, ax=None)

regplot預設引數線型迴歸圖

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)#設定主題，文字大小
g=sns.regplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             color='#000000',#設定marker及線的顏色
             marker='*',#設定marker形狀
             )

分別設定點和擬合線屬性

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.regplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
              color='#000000',
              marker='*',
              scatter_kws={'s': 60,'color':'g',},#設定散點屬性，參考plt.scatter
              line_kws={'linestyle':'--','color':'r'}#設定線屬性，參考 plt.plot

置信區間（confidence interval）設定

注意擬合線周圍陰影面積變化

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.regplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             color='#000000',
             marker='*',
             ci=60,#置信區間設定，預設為95%置信區間，越大線周圍陰影部分面積越大
             )

擬合線延伸與座標軸相交

# extend the regression line to the axis limits
plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.regplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             color='#000000',
             marker='*',
             truncate=False,#讓擬合線與軸相交
             )

擬合離散變數曲線

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
x_discrete=[0 if i=='setosa' else 1 if i=='versicolor' else 2 for i in pd_iris['class']]#
g=sns.regplot(x=x_discrete, y='sepal width(cm)', data=pd_iris,#x此時為離散變數
             color='#000000',
             marker='*',
             )

多項式迴歸（ polynomial regression）擬合曲線

plt.figure(dpi=110)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.regplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             marker='*',
             order=4,#預設為1，越大越彎曲
             scatter_kws={'s': 60,'color':'#016392',},#設定散點屬性，參考plt.scatter
             line_kws={'linestyle':'--','color':'#c72e29'}#設定線屬性，參考 plt.plot             
             
             )

3、seaborn.lmplot

seaborn.lmplot(x, y, data, hue=None, col=None, row=None, palette=None, col_wrap=None, height=5, aspect=1, markers='o', sharex=True, sharey=True, hue_order=None, col_order=None, row_order=None, legend=True, legend_out=True, x_estimator=None, x_bins=None, x_ci='ci', scatter=True, fit_reg=True, ci=95, n_boot=1000, units=None, seed=None, order=1, logistic=False, lowess=False, robust=False, logx=False, x_partial=None, y_partial=None, truncate=True, x_jitter=None, y_jitter=None, scatter_kws=None, line_kws=None, size=None)

seaborn.lmplot結合seaborn.regplot()和FacetGrid，比seaborn.regplot()更靈活，可繪製更個性化的圖形。

按變數分類擬合迴歸線

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.lmplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             hue='class',
             )
g.fig.set_size_inches(10,8)

散點marker設定

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.lmplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             hue='class',
             markers=['+','^','o'],   #設定散點marker          
             )
g.fig.set_size_inches(10,8)

散點調色盤

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.lmplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             hue='class',
             markers=['+','^','*'],
             scatter_kws={'s':180},
             palette=["#01a2d9", "#31A354", "#c72e29"],#調色盤
             )
g.fig.set_size_inches(10,8)

擬合線屬性設定

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.lmplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             hue='class',
             markers=['+','^','*'],
             scatter_kws={'s':180},
             line_kws={'linestyle':'--'},#擬合線屬性設定
             palette=["#01a2d9", "#31A354", "#c72e29"],
             )
g.fig.set_size_inches(10,8)

繪製分面圖

plt.figure(dpi=100)
sns.set(style="whitegrid",font_scale=1.2)
g=sns.lmplot(x='sepal length(cm)', y='sepal width(cm)', data=pd_iris,
             col='class',#按class繪製分面圖
             markers='*',
             scatter_kws={'s':150,'color':'#01a2d9'},
             line_kws={'linestyle':'--','color':'#c72e29'},#直線屬性設定
             )
g.fig.set_size_inches(10,8)