数据可视化是数据科学和分析的关键要素,可以增强对复杂数据的理解和交流。
Python
的数据可视化库有很多,目前使用广泛的主要有两个,一个是老牌的Matplotlib
,一个是新秀Plotly
。
Matplotlib
通常被认为是Python
数据可视化的基础库,自2003年以来一直是数据科学家,分析师和研究人员的坚定伙伴。
而Plotly
,作为Python
数据可视化领域的一位后起之秀。
2013年,面对动态与交互式数据可视化的迫切需求应运而生,其绘制的图表不仅数据承载丰富,且具备极强的视觉吸引力与交互特性,能够很好地适配网络应用场景。
本文从自己的使用经验来比较两者的优缺点。
1. Matplotlib
Matplotlib
诞生至今已有20多年,为了适应可视化的发展,经历了多次的变革,它的主要优点有:
- 绘图类型丰富:这是历史悠久的好处,它支持的图表类型非常多,几乎能够满足任何需求
- 定制化能力强:可以对可视化的各个方面的精细控制
- 图片质量高:能够生成符合科学出版物和演示标准的高质量图像
- 与其他库集成:
Matplotlib
与很多其他Python
库(如NumPy
,Pandas
和SciPy
)都有集成,允许在绘图前进行无缝的数据操作和分析
它的缺点也很明显,主要有:
- 学习难度高:诞生比较早,受
MATLAB
的编程风格影响,对新手来说会觉得绘制一个图比较繁琐 - 图表样式朴素:特别是与后面介绍的Poltly比,默认的样式明显是上个世代的风格
- 代码冗长:绘制一个简单的图表也需要多行代码
- 互动性差:都是静态图片,稍微变化数据范围也要重新生成
2. Plotly
我自从开始使用Plotly
之后,使用Matplotlib
越来越少了,Plotly
图表的交互性是我选择它的最主要原因。
Plotly
的主要优点包括:
- 交互性强:创建交互式的可视化图表,支持悬停、单击、缩放和平移等等
- Web集成:无缝集成到Web应用程序,博客和仪表板中
- 图表功能多:支持多种图表类型,从散点图到3D图
- 文档更清晰:从
Plotly
的文档很容易找到你所需要的绘图信息和参数。这一点比Matplotlib
的文档要好很多
当然,作为后起之秀,它的缺点不多,我觉得可能算是问题的有两点。
一是性能问题,遇到超大数据集或复杂可视化时,渲染时间很慢(这也是因为Plotly
提供的不是静态图片,而是交互式的页面);
还有一个就是,虽然Plotly
提供了一个供本地使用的开源库,但一些高级特性和功能只能通过Plotly
的在线云服务提供。
如果你的工作环境安全要求高,或者只能离线,那么Plotly
的有些功能会有限制。
3. 总结
目前来看,Matplotlib
依然是一个流行的库,它非常适合创建静态可视化,可以作为新Python
用户的理想起点。
如果你要做报告或者论文,那么用Matplotlib
生成应用其中的图表非常合适。
而Plotly
更适合创建美观,交互式的图表,以显示在Web浏览器中。
如果你的分析数据经常变化,分析时需要来来回回的查看数据各个阶段的情况,那么用Plotly
更好。
总之,如果现阶段让我做选择,我会倾向于Plotly
。
因为它能够以最少的代码创建出令人惊叹的可交互的可视化效果。
当然,正确的选择最终取决于你的项目要求。
因此,无论是Matplotlib
还是Plotly
,最适合你的库是最符合你的技能和数据可视化项目需求的库。
4. 补充
Python
中还有两个可视化库也不错,但是没有Matplotlib
和Plotly
这么知名。
一个是Seaborn
,它是基于Matplotlib
库并提供了更高级的接口和更丰富的图形样式,可以看作是一个更简单,更易用的Matplotlib
。
如果对图表的定制化没有那么高要求的话,可以考虑在使用Matplotlib
的场合用Seaborn
来代替。
另一个是Bokeh
,它不是基于Matplotlib
的,是一个专注于创建交互式Web图表的Python
库。
它提供了丰富的图表类型和交互功能,可以创建出高度可定制的交互式图表。
它与Plotly
相比,功能毫不逊色,只是使用起来没有Plotly
那么简单,易上手,学习成本更高一些。