Python讀取excel檔案中的資料,繪製折線圖及散點圖

2022-09-20 22:01:25

一、導包

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

二、繪製簡單折線

資料：有一個Excel檔案lemon.xlsx，有兩個表單，表單名分別為：Python 以及student。

Python的表單資料如下所示：

student的表單資料如下所示：

1、在利用pandas模組進行操作前，可以先引入這個模組，如下：

import pandas as pd

2、讀取Excel檔案的兩種方式：

#方法一：預設讀取第一個表單
df=pd.read_excel('lemon.xlsx')#這個會直接預設讀取到這個Excel的第一個表單
data=df.head()#預設讀取前5行的資料
print("獲取到所有的值:n{0}".format(data))#格式化輸出

得到的結果是一個二維矩陣，如下所示：

#方法二：通過指定表單名的方式來讀取
df=pd.read_excel('lemon.xlsx',sheet_name='student')#可以通過sheet_name來指定讀取的表單
data=df.head()#預設讀取前5行的資料
print("獲取到所有的值:n{0}".format(data))#格式化輸出

得到的結果如下所示，也是一個二維矩陣：

#方法三：通過表單索引來指定要存取的表單，0表示第一個表單
#也可以採用表單名和索引的雙重方式來定位表單
#也可以同時定位多個表單，方式都羅列如下所示
df=pd.read_excel('lemon.xlsx',sheet_name=['python','student'])#可以通過表單名同時指定多個
# df=pd.read_excel('lemon.xlsx',sheet_name=0)#可以通過表單索引來指定讀取的表單
# df=pd.read_excel('lemon.xlsx',sheet_name=['python',1])#可以混合的方式來指定
# df=pd.read_excel('lemon.xlsx',sheet_name=[1,2])#可以通過索引 同時指定多個
data=df.values#獲取所有的資料，注意這裡不能用head()方法哦~
print("獲取到所有的值:n{0}".format(data))#格式化輸出

三、pandas操作Excel的行列

1、讀取指定的單行，資料會存在列表裡面

#1：讀取指定行
df=pd.read_excel('lemon.xlsx')#這個會直接預設讀取到這個Excel的第一個表單
data=df.ix[0].values#0表示第一行 這裡讀取資料並不包含表頭，要注意哦！
print("讀取指定行的資料：n{0}".format(data))

得到的結果如下所示:

2、讀取指定的多行，資料會存在巢狀的列表裡面

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
data=df.ix[[1,2]].values#讀取指定多行的話，就要在ix[]裡面巢狀列表指定行數
print("讀取指定行的資料：n{0}".format(data))

3、讀取指定的行列

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
data=df.ix[1,2]#讀取第一行第二列的值，這裡不需要巢狀列表
print("讀取指定行的資料：n{0}".format(data))

4、讀取指定的多行多列值

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
data=df.ix[[1,2],['title','data']].values#讀取第一行第二行的title以及data列的值，這裡需要巢狀列表
print("讀取指定行的資料：n{0}".format(data))

5、獲取所有行的指定列

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
data=df.ix[:,['title','data']].values#讀所有行的title以及data列的值，這裡需要巢狀列表
print("讀取指定行的資料：n{0}".format(data))

6、獲取行號並列印輸出

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
print("輸出行號列表",df.index.values)
 
輸出結果是：
輸出行號列表 [0 1 2 3]

7、獲取列名並列印輸出

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
print("輸出列標題",df.columns.values)
 
執行結果如下所示：
輸出列標題 ['case_id' 'title' 'data']

8、獲取指定行數的值

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
print("輸出值",df.sample(3).values)#這個方法類似於head()方法以及df.values方法
 
輸出值
 [[2 '輸入錯誤的密碼' '{"mobilephone":"18688773467","pwd":"12345678"}']
 [3 '正常充值' '{"mobilephone":"18688773467","amount":"1000"}']
 [1 '正常登入' '{"mobilephone":"18688773467","pwd":"123456"}']]

9、獲取指定列的值

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
print("輸出值n",df['data'].values)

四、pandas處理Excel資料成為字典

我們有這樣的資料

處理成列表巢狀字典，且字典的key為表頭名。

實現的程式碼如下所示：

df=pd.read_excel('lemon.xlsx')
test_data=[]
for i in df.index.values:#獲取行號的索引，並對其進行遍歷：
    #根據i來獲取每一行指定的資料 並利用to_dict轉成字典
    row_data=df.ix[i,['case_id','module','title','http_method','url','data','expected']].to_dict()
    test_data.append(row_data)
print("最終獲取到的資料是：{0}".format(test_data))

最後得到的結果是：

最終獲取到的資料是：
[{'title': '正常登入', 'case_id': 1, 'data': '{"mobilephone":"18688773467","pwd":"123456"}'}, 
{'title': '輸入錯誤的密碼', 'case_id': 2, 'data': '{"mobilephone":"18688773467","pwd":"12345678"}'}, 
{'title': '正常充值', 'case_id': 3, 'data': '{"mobilephone":"18688773467","amount":"1000"}'}, 
{'title': '充值輸入負數', 'case_id': 4, 'data': '{"mobilephone":"18688773467","amount":"-100"}'}]

五、繪製簡單折線圖

所用資料：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Tue Sep 29 18:24:14 2020
@author: chenj
"""
# 匯入 pandas 和 matplotlib
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
 
# 讀取檔案
# =============================================================================
# 可能遇到的問題 路徑分隔符 建議用「/」或「\」  讀取桌面檔案時 用「」可能會失敗 
# =============================================================================
data_source = pd.read_excel('F:/南師2020作業/人工智慧/datas.xlsx')
# 函數plot()嘗試根據數位繪製出有意義的圖形
print(data_source['datas'])
plt.plot(data_source['datas'])

六、繪製簡單散點圖

使用scatter繪製散點圖並設定其樣式 1、繪製單個點，使用函數scatter，並向它傳遞x,y座標，並可使用引數s指定點的大小

plt.scatter(2,4,s=20)

2、繪製一系列點，向scatter傳遞兩個分別包含x值和y值的列表

x_values=[1,2,3,4,5]
y_values=[1,4,9,16,25]
plt.scatter(x_values,y_values,s=20)

3、設定座標軸的取值範圍：函數axis（）要求提供四個值，x,y座標軸的最大值和最小值

plt.axis([0,1100,0,1100000])

4、使用引數edgecolor在函數scatter中設定資料點的輪廓

plt.scatter(x_values,y_values,edgecolor='black',s=20)

當引數值為'none'時不使用輪廓

5、向scatter傳遞引數c,指定要使用的顏色

可使用顏色名稱，或者使用RGB顏色模式自定義顏色，元組中包含三個0~1之間的小數值，分別表示紅綠藍顏色分量。

plt.scatter(x_values,y_values,c=(0,0,0.8),edgecolor='none',s=20)為由淺藍色組成的散點圖

6、使用顏色對映

顏色對映是一系列顏色，它們從起始顏色漸變到結束顏色，在視覺化中顏色對映用於突出資料的規律。
例如，可用較淺的顏色表示較小的數值，較深的顏色表示較大的數值。
模組pyplot內建了一組顏色對映，要使用顏色對映，需要告訴pyplot如何設定資料集中每個點的顏色。

plt.scatter(x_values,y_values,c=y_values,cmap=plt.cm.Blues,s=40)
plt.title("Square numbers",fontsize=24)

我們將引數c設定成了一個y值列表，並使用引數cmap告訴pyplot使用哪個顏色對映。這些代
碼將y值較小的點顯示為淺藍色，並將y值較大的點顯示為深藍色。

7、自動儲存圖表：使用函數plt.savefig()

plt.savefig('D:/www/figure.png',bbox_inches='tight')

第一個引數是檔名，第二個引數指定將圖表多餘的空白區域減掉，如果要保留圖表周圍多餘的空白區域，可省略這個實參。

8、設定繪圖視窗尺寸

函數figure用於指定圖表的寬度、高度、解析度和背景色。
形參figsize指定一個元組，向matplotlib指出繪圖視窗的尺寸，單位為英寸。
形參dpi向figure傳遞解析度，預設為80

plt.figure(dpi=128,figsize=(10,6))

9、範例程式

#a.py
import matplotlib.pyplot as plt
x_values=list(range(1,1001))
y_values=[x**2 for x in x_values]
plt.scatter(x_values,y_values,c=y_values,cmap=plt.cm.Blues,s=40)
plt.title("Square numbers",fontsize=24)
plt.xlabel("value",fontsize=24)
plt.ylabel("Square of Value",fontsize=24)
plt.tick_params(axis='both',labelsize=14)
plt.axis([0,1100,0,1100000])
plt.savefig('D:/www/figure.png',bbox_inches='tight')
plt.show()

# 匯入 pandas 和 matplotlib
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
# 匯入中文顯示庫函數
from matplotlib.font_manager import FontProperties
font_set = FontProperties(fname=r"c:windowsfontssimsun.ttc", size=15)
 
# 讀取檔案
df = pd.read_excel("F:/南師2020作業/人工智慧/datas.xlsx")
# 輸出資料行數
print("資料行數:" , len(df))
'''
由於只有一列資料我們使用 excel 行號作為 x 值的列表
用range()函數來建立一個列表 [1,24)
range()函數 遍歷數位序列
'''
x = list(range(1,len(df)+1)) #[1,24)
# 讀取指定的單列也就是 datas列，資料會存在列表裡面
y = df['datas']
# for 迴圈輸出資料行數
for a in (list(range(1,len(df)+1))):
    print('行號：'+str(a)) #將int型別的a 轉換為字串
 
#設定 x值 和y值的列表
plt.scatter(x,y)
# 圖表名稱
plt.title('散點圖',fontproperties=font_set)
# 設定x軸名稱
plt.xlabel("X")
# 設定y軸名稱
plt.ylabel("Y")
plt.show()

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