Scienza dei dati

Python NumPy istogramma() tutorial

Python NumPy istogramma() tutorial
Un istogramma è una mappatura di intervalli in frequenze. È usato per approssimare la funzione di densità di probabilità della particolare variabile. È noto anche come grafico a barre. In Python sono disponibili molte opzioni per creare e tracciare istogrammi. La libreria NumPy di ​​Python è utile per operazioni scientifiche e matematiche. Una delle caratteristiche importanti di questa libreria è implementare l'istogramma usando la funzione histogram(). Questa funzione viene utilizzata per creare l'istogramma che rappresenta graficamente la distribuzione di frequenza dei dati. Nell'istogramma, gli intervalli di classe sono rappresentati da bin che sembrano rettangoli orizzontali e l'altezza variabile rappresenta le frequenze. La conoscenza della creazione di array NumPy è necessaria per comprendere gli esempi mostrati in questo tutorial.

Sintassi:

insensibile.histogram(input_array, bins=10, range=Nessuno, normato=Nessuno, pesi=Nessuno, densità=Nessuno)

Questa funzione può richiedere sei argomenti per restituire l'istogramma calcolato di un insieme di dati. Gli scopi di questi argomenti sono spiegati di seguito.

Questa funzione può restituire due array. Uno è l'array hist che contiene l'insieme dei dati dell'istogramma. Un altro è l'array edge che contiene i valori del bin.

Esempio 1: stampa l'array dell'istogramma

L'esempio seguente mostra l'uso della funzione histogram() con un array unidimensionale e l'argomento bins con i valori sequenziali. È stato utilizzato un array di 5 numeri interi come array di input e un array di 5 valori sequenziali è stato utilizzato come valore bin. Il contenuto dell'array dell'istogramma e dell'array bin verrà stampato insieme come output.

# Importa la libreria NumPy
importa numpy come np
# Chiama la funzione histogram() che restituisce i dati dell'istogramma
np_array = np.istogramma([10, 3, 8, 9, 7], bin=[2, 4, 6, 8, 10])
# Stampa l'output dell'istogramma
print("L'output dell'istogramma è: \n", np_array)

Produzione:

Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script sopra.

Esempio 2: stampa l'istogramma e gli array bin

L'esempio seguente mostra come è possibile creare l'array istogramma e l'array bin utilizzando la funzione histogram(). È stato creato un array NumPy utilizzando la funzione arrange() nello script. Successivamente, la funzione histogram() ha chiamato per restituire l'array istogramma e i valori dell'array bin separatamente.

# Importa la libreria NumPy
importa numpy come np
# Crea un array NumPy usando arange()
np_array = np.arancione(90)
# Crea dati istogramma
hist_array, bin_array = np.istogramma(np_array, bins=[0, 10, 25, 45, 70, 100])
# Stampa array istogramma
print("I dati dell'array dell'istogramma sono: ", hist_array)
# Stampa bin array
print("I dati dell'array bin sono: ", bin_array)

Produzione:

Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script sopra.

Esempio 3: stampa l'istogramma e gli array bin in base all'argomento densità density

L'esempio seguente mostra l'uso di la densità argomento della funzione histogram() per creare l'array dell'istogramma. Un array NumPy di ​​20 numeri viene creato utilizzando la funzione arange(). La prima funzione histogram() viene chiamata impostando il densità valore a falso. La seconda funzione histogram() viene chiamata impostando il densità valore a Vero.

# import NumPy array
importa numpy come np
# Crea un array NumPy di ​​20 numeri sequenziali
np_array = np.arrangiare(20)
# Calcola i dati dell'istogramma con falsa densità
hist_array, bin_array = np.istogramma(np_array, densità=Falso)
print("L'output dell'istogramma impostando la densità su False: \n", hist_array)
print("L'output dell'array bin: \n", bin_array)
# Calcola i dati dell'istogramma con la vera densità
hist_array, bin_array = np.istogramma(np_array, densità=Vero)
print("\nL'output dell'istogramma impostando la densità su True: \n", hist_array)
print("L'output dell'array bin: \n", bin_array)

Produzione:

Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script sopra.

Esempio 4: tracciare un grafico a barre utilizzando i dati dell'istogramma

Devi installare la libreria matplotlib di python per disegnare il grafico a barre prima di eseguire lo script di questo esempio. hist_array e bin_array sono stati creati utilizzando la funzione histogram(). Questi array sono stati utilizzati nella funzione bar() della libreria matplotlib per creare il grafico a barre.

# importa le librerie necessarie
import matplotlib.pyplot come plt
importa numpy come np
# Crea set di dati dell'istogramma
hist_array, bin_array = np.istogramma([4, 10, 3, 13, 8, 9, 7], bin=[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14])
# Imposta alcune configurazioni per il grafico
per favore.figure(figsize=[10, 5])
per favore.xlim(min(bin_array), max(bin_array))
per favore.griglia(asse='y', alfa=0.75)
per favore.xlabel('Edge Values', fontsize=20)
per favore.ylabel('Valori istogramma', fontsize=20)
per favore.title('Istogramma', fontsize=25)
# Crea il grafico
per favore.bar(bin_array[:-1], hist_array, larghezza=0.5, colore='blu')
# Visualizza il grafico
per favore.mostrare()

Produzione:

Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script sopra.

Conclusione:

La funzione histogram()èstata spiegata in questo tutorial usando vari semplici esempi che aiuteranno i lettori a conoscere lo scopo dell'uso di questa funzione e ad applicarla correttamente nello script.

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