怎麼用 Python 繪製弦圖？

大家好，我是才哥。

最近看到一張圖，感覺很酷炫，搜索得知是叫做弦圖。看到很多用R語言繪製的案例，以及有Excel大佬用VBA也繪製了一個，簡直不要太強。

那麼，Python可以繪製嗎？找了一圈發現有一個付費的第三方包可以實現，因爲需要付費，這裏就不介紹了。最終，可算讓我找到了Python繪製的免費方案，今天我們就一起來看看吧！

什麼是弦圖

下面這張圖就是弦圖，主要用於展示多個對象之間的關係，連接在圓上任意兩點之間的線段叫做弦。

對於弦圖，有以下特點：

用不同顏色區分不同的對象（點）
圓上的兩點之間的弦表示之間存在關係
弦的寬度表示關係程度，關係越明顯則弦寬越寬
因爲不同對象顏色不同，可以通過兩點之間弦的顏色區分是對象 -> 對象的方向

一般來說，弦圖可以用於以下幾種場景：

人口遷徙（不同城市之間遷入遷出）
電競戰隊或球隊之間選手交易
具有重疊成分的不同成品與各成分關係
類似以上幾類場景的情況等等

今天，我們繪製弦圖要用到的可視化庫是holoviews

弦圖繪製

HoloViews 是一個開源的 Python 庫，可以用非常少的代碼行中完成數據分析和可視化，除了默認的 matplotlib 後端外，還添加了一個 Bokeh 後端。Bokeh 提供了一個強大的平臺，通過結合 Bokeh 提供的交互式小部件，可以使用 HTML5 canvas 和 WebGL 快速生成交互性和高維可視化，非常適合於數據的交互式探索。官網：http://holoviews.org/

首先，我們需要安裝第三方庫holoviews

pip install holoviews

我們先看看官方案例

import holoviews as hv
from holoviews import opts, dim
from bokeh.sampledata.airport_routes import routes, airports

# 選擇bokeh引擎
hv.extension('bokeh')

# Count the routes between Airports
route_counts = routes.groupby(['SourceID', 'DestinationID']).Stops.count().reset_index()
nodes = hv.Dataset(airports, 'AirportID','City')
chord = hv.Chord((route_counts, nodes), ['SourceID', 'DestinationID'], ['Stops'])

# Select the 6 busiest airports
busiest = list(routes.groupby('SourceID').count().sort_values('Stops').iloc[-6:].index.values)
busiest_airports = chord.select(AirportID=busiest, selection_mode='nodes')

busiest_airports.opts(
    opts.Chord(cmap='Category20', edge_color=dim('SourceID').str(), 
               height=500,
               labels='City', 
               node_color=dim('AirportID').str(), width=500))

弦圖

我們拿玩家在不同遊戲中的付費金額來繪製弦圖，演示每一個步驟

2.1 數據準備

用以下數據進行案例演示

import pandas as pd

df = pd.read_clipboard()
df

rVo7SM

我們需要將寬表變爲窄表（如果你就是窄表，則不需要這麼操作）

data = df.melt(id_vars=['姓名'], 
               value_vars=['王者', '曙光', '喫雞', '原神', '金剷剷', '扎金花']
              )
data.head()

bYELaA

用於繪製弦的數據已經有了：

弦的方向就是姓名->variable
弦的寬度就是value

接下來，我們搞定圓上的對象（點）

node = pd.DataFrame(data['姓名'].append(data['variable']).unique(),
                    columns=['節點']
                   )
node

sAg6F2

最終，對象節點數據如下：

nodes = hv.Dataset(node, '節點',)

搞定這些，我們就可以進行繪製了

2.2 繪製操作

chord = hv.Chord((route_counts, nodes), 
                 ['姓名', 'variable'], ['value'])

# 可選擇節點數
busiest = node['節點'].to_list()
busiest_airports = chord.select(AirportID=busiest, selection_mode='nodes')

busiest_airports.opts(
    opts.Chord(cmap='Tab20', edge_color=dim('姓名').str(), 
               height=500,
               width=500,
               labels='節點',
               node_color='節點',
               edge_visible=True
              ))

最終，我們得到效果如下：

弦圖案例

這個弦圖是可以交互的，可以save本地html文件。

hv.save(busiest_airports,r'output.html')

保存本地

其實，弦圖繪製還有很多參數，大家可以自己help試試（比如背景顏色、字體大小、弦的顏色 cmap 等等）

以上就是本次全部內容，相信大家也可以做出酷炫的弦圖了！

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/8oqe7SxmvwABIhDHWJmhTw

2.1 數據準備

2.2 繪製操作

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