Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言。Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。Python语言也有一系列的数据可视化包（packages），包括Pandas、Matplotlib、Seaborn、ggplot、Bokeh、Pygal等(可参考http://pbpython.com/visualization-tools-1.html)
因为R语言拥有ggplot2及其诸多拓展包，数据可视化一直都是python的短板，即使拥有Matplotlib、Seaborn等数据可视化包。直到今年有个德国学者借鉴R语言ggplot2包的语法开发了plotnine包，几乎实现了对R语言ggplot2语法的直接移植。我们先看一段最简单的plotnine的语法与图表，语法与R语言基本无异，只是在外面加了一个括号，图表的效果跟R ggplot2的效果相同。
- from plotnine import * #导入plotnine包的绘图函数
- from plotnine.data import * #导入plotnine自带的数据集
- (ggplot(mtcars, aes('wt','mpg', color='factor(gear)'))
- + geom_point()
- + stat_smooth(method='lm')
- + facet_wrap('~gear'))
plotnine的官方网站：https://plotnine.readthedocs.io/en/stable/index.html，plotnine的安装语句：
#使用 pip语句
- $ pip install plotnine # 1. should be sufficient for most
- $ pip install 'plotnine[all]' # 2. includes extra/optional packages
#或者使用 conda语句
- $ conda install -c conda-forge plotnine
R语言ggplot2和python的plotnine都是基于LelandWilkinson在Grammar of Graphics中提出的图表绘制理论，可以通过图层的添加方法实现数据可视化，简单而易于理解与操作。下面我就用一个数据集展示分面散点图的绘制效果：
Example1. 分面散点图1
- from plotnine import * #导入plotnine包的绘图函数
- from plotnine.data import * #导入plotnine自带的数据集
- import pandas as pd
- import numpy as np
- filename=' /Jupyter_Notebook/Alzheimers.csv'
- file = open(filename,errors='ignore')#encoding="utf_8_sig'")
- df=pd.read_csv(file)
- base_plot=(ggplot(df, aes(x = 'tau', y ='SOD', fill = 'Class')) +
- geom_point(size=3,shape='o',colour="black",show_legend=False)+
- stat_smooth(method = 'lowess',show_legend=False)+
- facet_wrap('~ Class'))
- print(base_plot)
Example2. 分面散点图2
- base_plot=(ggplot(df, aes(x = 'tau', y ='SOD', fill='age', size = 'age')) +
- geom_point(shape='o',colour="black",alpha=0.95) +
- scale_fill_gradient2(low="#00A08A",mid="white",high="#FF0000",midpoint= df['age'].mean())+
- facet_wrap( '~ Class'))
- print(base_plot)
Example3. 分面散点图3
- df['gender']=df['gender'].astype('category')
- df['gender'].cat.categories=['Female','Male']
- base_plot=(ggplot(df, aes(x = 'tau', y ='SOD', fill= 'Class', size = 'age')) +
- #其气泡的颜色填充由Class映射，大小由age映射
- geom_point(shape='o',colour="black",alpha=0.7) +
- #设置气泡类型为空心的圆圈，边框颜色为黑色，填充颜色透明度为0.7
- facet_grid('gender ~ Class') )# 性别Gender为行变量、类别Class为列变量
- print(base_plot)
Example4. 箱型图
- base_plot=(ggplot(df, aes('Class', 'tau'))+
- geom_boxplot(aes(fill = 'Class'),notch = False))
- print(base_plot)
Example5. 小提琴图
- base_plot=(ggplot(df, aes('Class', 'tau'))+
- geom_violin(aes(fill = 'Class'),trim = False)+
- geom_boxplot(width = 0.2))
- print(base_plot)
这两天还在家发疯图强，专门制作了plotnine的学习手册，供大家更加深入地学习与使用。该手册详细地总结概括了plotnine的主要函数与语法内容，包括geoms和stat函数、theme、scale和faceting等。