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    在Python中调用ggplot的三种方法

    作者:admin 时间:2021-07-30 19:02

    本文提供了三种不同的方式在Python(IPython Notebook)中调用ggplot。

    在大数据时代,数据可视化是一个非常热门的话题。各个BI的厂商无不在数据可视化领域里投入大量的精力。Tableau凭借其强大的数据可视化的功能成为硅谷炙手可热的上市公司。Tableau的数据可视化的产品,其理论基础其实是《The Grammar of Graphic》,该书提出了对信息可视化的图表的语法抽象体系,数据的探索和分析可以由图像的语法来驱动,而非有固定的图表类型来驱动,使得数据的探索过程变得友好而有趣。

    然而对于The Grammar of Graphic的理论的实践,并非Tableau独占,ggplot作为R语言上得一个图形库,其理论基础也是这本书。(注,笔者曾就职的某BI巨头,主要职责也是数据可视化,我们曾经和加拿大团队研发过类似的产品,基于HTML5和D3,可惜由于种种原因未能推向市场)

    现在越来越多的人开始使用python来做数据分析,IPython Notebook尤其令人喜爱,它的实时交互把脚本语言的优势发挥到极致。那么怎样才能在IPython Notebook中使用ggplot呢?我这里跟大家分享三种不同的方式供大家选择。
    RPy2

    第一种方式是使用rpy2, rpy2是对rpy的改写和重新设计,旨在提供Python用户在python中使用R的API。

    rpy2提供了对R语言的对象和方法的基本封装,当然也包括可视化的图库这一块。

    下面就是一段运行ggplot的R程序使用rpy2在python中运行的例子:
     

    from rpy2 import robjects
    from rpy2.robjects import Formula, Environment
    from rpy2.robjects.vectors import IntVector, FloatVector
    from rpy2.robjects.lib import grid
    from rpy2.robjects.packages import importr, data
    import rpy2.robjects.lib.ggplot2 as ggplot2
     
    # The R 'print' function
    rprint = robjects.globalenv.get("print")
    stats = importr('stats')
    grdevices = importr('grDevices')
    base = importr('base')
    datasets = importr('datasets')
     
    mtcars = data(datasets).fetch('mtcars')['mtcars']
     
    pp = ggplot2.ggplot(mtcars) + \
       ggplot2.aes_string(x='wt', y='mpg', col='factor(cyl)') + \
       ggplot2.geom_point() + \
       ggplot2.geom_smooth(ggplot2.aes_string(group = 'cyl'),
                 method = 'lm')
    pp.plot()
    

    以上程序在IPython Notebook中运行会有缺陷,会弹出一个新的窗口显示图,而且该python进程会阻塞在那里。我们希望图表能内嵌在IPython Notebook的页面中,为了解决该问题,我们引入如下代码:
     

    %matplotlib inline
     
    import uuid
    from rpy2.robjects.packages import importr 
    from IPython.core.display import Image
     
    grdevices = importr('grDevices')
    def ggplot_notebook(gg, width = 800, height = 600):
      fn = '{uuid}.png'.format(uuid = uuid.uuid4())
      grdevices.png(fn, width = width, height = height)
      gg.plot()
      grdevices.dev_off()
      return Image(filename=fn)
    

    运行上述代码后,我们把ggplot的调用pp.plot()改为调用ggplot_notebook(pp, height=300)就能成功嵌入显示ggplot的结果。

    201548145241359.png (800×300)

    RMagic

    另一种方式是使用rmagic,rmagicy实际上依赖于rpy2。它的使用方式更像是直接在使用R
     

    %load_ext rmagic
    library(ggplot2)
    dat <- data.frame(x = rnorm(10), y = rnorm(10), 
             lab = sample(c('A', 'B'), 10, replace = TRUE))
    x <- ggplot(dat, aes(x = x, y = y, color = lab)) + geom_point()
    print(x)
    

    运行结果如下

    201548145327917.png (480×480)

    ggplot for python

    ggplot是一个python的库,基本上是对R语言ggplot的功能移植到Python上。

    运行安装脚本

    pip install ggplot
    
    

    安装成功后,可以试一下这个例子
     

    %matplotlib inline
    import pandas as pd
    from ggplot import *
    meat_lng = pd.melt(meat[['date', 'beef', 'pork', 'broilers']], id_vars='date')
    ggplot(aes(x='date', y='value', colour='variable'), data=meat_lng) + \
      geom_point() + \
      stat_smooth(color='red')
    

    结果如下:

    201548145402721.png (649×499)

    总结

    本文提供了三种不同的方式在Python(IPython Notebook)中调用ggplot。

    rpy2和Rmagic都是一种对R的桥接,所以都需要安装R。不同之处在于rpy2提供Python接口而Rmagic更接近R。

    ggplot Python库是ggplot的Python移植,所以无需安装R,部署起来更为简单,但功能上也许和R的ggplot还有差距。

    大家可以根据自己的需要做出选择。

    jsjbwy
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