Pandas 的时间序列图或线图

先决条件：从列表创建 Pandas DataFrame

Pandas是一个开源库，用于在Python中进行数据操作和分析。它是一个快速而强大的工具，提供数据结构和操作来操作数值表和时间序列。这些数据操作操作的示例包括合并、重塑、选择、数据清理和数据整理。该库允许从各种文件格式（如 SQL、JSON、Microsoft Excel 和逗号分隔值）导入数据。本文介绍了如何使用 pandas 库为给定的数据集生成时间序列图或线图。

线图是一种图形显示，使用多个点（通常按其 x 轴值排序，由直线段连接）直观地表示某些变量之间的相关性或数据随时间的变化。自变量在 x 轴中表示，而 y 轴表示根据 x 轴变量（也称为因变量）而变化的数据。

要使用 Pandas 生成线图，我们通常会使用要绘制的数据集创建一个 DataFrame*。然后，在 DataFrame 上调用 plot.line() 方法。

句法：

DataFrame.plot.line(x, y)
 

下表解释了该方法的主要参数：

Parameter	Value	Default Value	Use
x	Int or string	DataFrame indices	Set the values to be represented in the x-axis.
y	Int or string	Remaining columns in DataFrame	Set the values to be represented in the y-axis.

其他参数包括颜色（指定线条的颜色）、标题（指定绘图的标题）和种类（指定要使用的绘图类型）。此方法的“kind”参数的默认变量是“line”。因此，您不必为了创建线图而设置它。

示例 1：

该示例说明了如何使用一个 y 轴变量生成 DataFrame 的基本线图。在 Python3 中使用 pandas 绘制某人一周内卡路里摄入量的以下数据，这是我们的数据框。

代码：

Python3

import pandas as pd
  
# Create a list of data to be represented in x-axis
days = [ 'Saturday' , 'Sunday' , 'Monday' , 'Tuesday' ,
        'Wednesday' , 'Thursday' , 'Friday' ]
  
# Create a list of data to be 
# represented in y-axis
calories = [ 1670 , 2011 , 1853 , 2557 ,
            1390 , 2118 , 2063 ]
  
# Create a dataframe using the two lists
df_days_calories = pd.DataFrame(
    { 'day' : days , 'calories' : calories })
  
df_days_calories

输出：

现在，绘制变量。

蟒蛇3

# use plot() method on the dataframe
df_days_calories.plot( 'day' , 'calories' )
  
# Alternatively, you can use .set_index 
# to set the data of each axis as follows:
# df_days_calories.set_index('day')['calories'].plot();

输出：

示例 2：

此示例说明如何创建 y 轴中有两个变量的线图。
一名学生被要求在期中周对每个学校科目的压力水平进行评分，评分范围为 1-10（10 是最高的）。他还被问及他在每个期中（满分 20 分）的成绩。

代码：

蟒蛇3

import pandas as pd
  
# Create a list of data to
# be represented in x-axis
subjects = [ 'Math' , 'English' , 'History' ,
            'Chem' , 'Geo' , 'Physics' , 'Bio' , 'CS' ]
  
# Create a list of data to be 
# represented in y-axis
stress = [ 9 , 3 , 5 , 1 , 8 , 5 , 10 , 2 ]
  
# Create second list of data
# to be represented in y-axis
grades = [ 15 , 10 , 7 , 8 , 11 , 8 , 17 , 20 ]
  
# Create a dataframe using the three lists
df = pd.DataFrame(list(zip( stress , grades )),
                  index = subjects , 
                  columns = [ 'Stress' , 'Grades' ])
df

输出：

创建一个显示这三个变量之间关系的线图。

代码：

蟒蛇3

# use plot() method on the dataframe. 
# No parameters are passed so it uses
# variables given in the dataframe
df.plot()

输出：

另一种方法是使用 matplotlib.pyplot 库中的 gca() 方法，如下所示：

蟒蛇3

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
  
# Create a list of data
# to be represented in x-axis
subjects = [ 'Math' , 'English' , 'History ',
            'Chem' , 'Geo' , 'Physics' , 'Bio' , 'CS' ]
  
# Create a list of data
# to be represented in y-axis
stress = [ 9, 3 , 5 , 1 , 8 , 5 , 10 , 2 ]
  
# Create second list of data to be represented in y-axis
grades = [ 15, 10 , 7 , 8 , 11 , 8 , 17 , 20 ]
  
# Create a dataframe using the two lists
df_days_calories = pd.DataFrame(
    { 'Subject' : subjects , 
     'Stress': stress , 
     'Grade': grades})
  
ax = plt.gca()
  
#use plot() method on the dataframe
df_days_calories.plot( x = 'Subject' , y = 'Stress', ax = ax )
df_days_calories.plot( x = 'Subject' , y = 'Grade' , ax = ax )

输出：

示例 3：

在这个例子中，我们将创建一个没有明确定义变量列表的图。我们还将添加标题并更改颜色。
一个硬币收藏家最初有 30 个硬币。之后，在一个月的时间里，他每天都能找到一枚硬币。用线图显示他在那个月的每一天有多少硬币。

蟒蛇3

import pandas as pd
  
#initialize the temperature value at the first day of the month
c = 30
  
# Create a dataframe using the three lists
# the y-axis variable is a list created using
# a for loops, in each iteration, 
# it adds 1 to previous value
# the x-axis variable is a list of values ranging
# from 1 to 31 (31 not included) with a step of 1
df = pd.DataFrame([ c + x for x in range( 0 , 30 )],
                  index = [*range( 1 , 31 , 1 )],
                  columns = [ 'Temperature (C)' ])
  
# use plot() method on the dataframe. 
# No parameters are passed so it uses 
# variables given in the dataframe
df.plot(color='red', title = 'Total Coins per Day')

输出：

示例 4：

在此示例中，我们将绘制数据帧的特定列。数据框由三个列表组成，但是，我们将选择两个列表仅添加到绘图中。

代码：

蟒蛇3

import pandas as pd
  
# Create a dataframe using three lists
df = pd.DataFrame(
    {'List1': [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ], 
     'List2': [ 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30 ], 
     'List3': [ 'a' , 'b' , 'c' , 'd' , 'e' , 'f' ]})
  
# use plot() method on the dataframe.
# List3 is in the x-axis and List2 in the y-axis
df.plot( 'List3' , 'List2' )

输出：