Python+DeepSeek科研繪圖實例詳解

第 1 篇 科研繪圖基礎

第 1 章 Python 科研繪圖準備工作 2

1.1 科研繪圖的原則 2

1.2 安裝 Jupyter Notebook 3

1.3 繪制第一張圖 5

1.4 科研繪圖的配色 6

第 2 章 Python 數據分析基礎 7

2.1 Python 常用數據結構 7

2.1.1 列表 7

2.1.2 元組 10

2.1.3 字典 11

2.2 Python 的控制語句和函數 12

2.2.1 條件語句 12

2.2.2 循環語句 12

2.2.3 函數 13

2.3 pandas 數據分析基礎 13

2.3.1 創建 DataFrame 14

2.3.2 DataFrame 數據的讀取與保存 15

2.3.3 查看數據 16

2.3.4 選擇數據 16

2.3.5 新增、刪除、排序和去重 17

2.3.6 數據缺失值處理 20

2.3.7 數據合並 22

2.3.8 數據分組 23

第 3 章 Python 繪圖工具 26

3.1 matplotlib 繪圖庫 26

3.1.1 創建畫布 28

3.1.2 標題 29

3.1.3 坐標軸與刻度 30

3.1.4 圖例 32

3.1.5 子圖 34

3.1.6 雙坐標軸 37

3.1.7 水平線和豎直線 39

3.1.8 邊框和網格線 40

3.1.9 顏色、透明度和紋理 42

3.1.10 保存圖表 45

3.2 其他繪圖庫 45

3.2.1 Seaborn 繪圖庫 45

3.2.2 PyEcharts 繪圖庫 47

3.3 DeepSeek 與 AI 輔助繪圖 47

3.3.1 DeepSeek 簡介 47

3.3.2 用 DeepSeek 生成 Python 繪圖代碼 48

第 2 篇 科研繪圖實戰

第 4 章 繪制折線圖與面積圖 54

4.1 繪制單數據折線圖 54

4.1.1 繪圖函數簡介 54

4.1.2 圖書銷量折線圖繪制實例 55

4.1.3 橫坐標刻度值重疊處理方法 57

4.2 繪制多數據折線圖 57

4.2.1 繪圖函數簡介 57

4.2.2 多數據折線圖繪制實例 58

4.3 繪制雙坐標折線圖 60

4.3.1 雙坐標軸圖像繪制方法 60

4.3.2 雙坐標折線圖繪制實例 60

4.4 繪制帶有誤差範圍的折線圖 63

4.4.1 兩條折線之間的區域填充顏色的方法 63

4.4.2 帶有誤差範圍的折線圖繪制實例 63

4.5 繪制面積圖 66

4.6 繪制堆積面積圖 68

4.6.1 繪圖函數簡介 68

4.6.2 堆積面積圖繪制實例 68

4.6.3 百分比堆積面積圖繪制實例 70

4.7 用 DeepSeek 輔助繪制帶誤差棒的折線圖 73

第 5 章 繪制柱形圖與條形圖 77

5.1 繪制柱形圖 77

5.1.1 繪圖函數簡介 77

5.1.2 交通指數柱形圖繪制實例 78

5.1.3 設定 y 軸的坐標範圍 80

5.2 繪制分組柱形圖 80

5.2.1 繪圖函數簡介 80

5.2.2 多地區交通指數柱形圖繪制實例 81

5.3 繪制堆積柱形圖 83

5.3.1 繪圖函數簡介 83

5.3.2 各交通狀態時長堆積柱形圖繪制實例 83

5.4 繪制柱形與折線組合圖 86

5.5 繪制條形圖 88

5.5.1 繪圖函數簡介 89

5.5.2 交通指數排名條形圖繪制實例 89

5.6 繪制棒棒糖圖和杠鈴圖 91

5.6.1 繪圖函數簡介 91

5.6.2 交通指數排名棒棒糖圖繪制實例 92

5.6.3 小時交通流量範圍杠鈴圖繪制實例 93

5.7 繪制百分比堆積條形圖 95

5.7.1 繪圖函數簡介 95

5.7.2 交通狀態時長百分比堆積條形圖繪制實例 96

5.8 用 DeepSeek 輔助繪制帶誤差棒的柱形圖 98

第 6 章 繪制散點圖與氣泡圖 101

6.1 繪制單類別數據散點圖 101

6.1.1 繪圖函數簡介 101

6.1.2 圖書銷量與銷售金額散點圖繪制實例 102

6.1.3 散點圖結合線性回歸繪制實例 104

6.2 繪制多類別數據散點圖 106

6.2.1 多類別圖書銷量與銷售金額關系散點圖繪制實例 106

6.2.2 散點圖結合聚類分析繪制實例 107

6.3 繪制氣泡圖 110

6.4 用 DeepSeek 輔助繪制變量關系矩陣圖 114

第 7 章 繪制餅圖、圓環圖、玫瑰圖、雷達圖和華夫餅圖 117

7.1 繪制餅圖 117

7.1.1 繪圖函數簡介 117

7.1.2 車牌顏色統計餅圖繪制實例 118

7.2 繪制圓環圖 122

7.3 繪制玫瑰圖 123

7.3.1 繪圖函數簡介 123

7.3.2 玫瑰圖繪制實例 124

7.4 繪制雷達圖 129

7.4.1 繪圖函數簡介 129

7.4.2 雷達圖繪制實例 129

7.5 用 DeepSeek 輔助繪制華夫餅圖 132

第 8 章 繪制直方圖、箱形圖和小提琴圖 136

8.1 繪制直方圖 136

8.1.1 繪圖函數簡介 136

8.1.2 車輛速度分布直方圖繪制實例 137

8.2 繪制 KDE 曲線 142

8.2.1 繪圖函數簡介 142

8.2.2 車輛速度分布直方圖與 KDE 曲線繪制實例 142

8.3 繪制箱形圖 146

8.3.1 繪圖函數簡介 146

8.3.2 車輛速度箱形圖繪制實例 146

8.4 繪制小提琴圖 150

8.4.1 繪圖函數簡介 150

8.4.2 車輛速度小提琴圖繪制實例 151

8.5 用 DeepSeek 輔助繪制聯合分布圖 152

第 9 章 使用 folium 庫繪制地圖 156

9.1 folium 庫的基本用法 156

9.1.1 人民廣場周邊區域地圖 156

9.1.2 在圖上添加路徑 158

9.2 用 folium 庫結合地理數據繪制地圖 162

9.2.1 繪制美國各州的地理數據圖 162

9.2.2 繪制西雅圖人口分布圖 163

9.3 地圖疊加熱力圖 165

第 10 章 繪制三維圖像 167

10.1 繪制三維柱形圖 167

10.2 繪制三維散點圖 170

10.3 繪制三維曲面圖 174

10.4 繪制三維曲面與三維折線組合圖 178

第 11 章 繪制其他類型的圖像 182

11.1 繪制熱力圖 182

11.2 繪制漏鬥圖 186

11.3 繪制韋恩圖 190

11.4 繪制流線圖 191

11.5 繪制時間軸圖 194

11.6 繪制詞雲圖 195

11.7 繪制漫畫風格圖 197

第 3 篇 科研繪圖應用

第 12 章 科研繪圖經典應用案例 200

12.1 用分組柱形圖展示大模型測評效果 200

12.2 用全局參數調整大模型實驗效果 202

12.3 用子圖布局展示時間序列 206

12.4 用氣泡圖展示流行病預測結果 208

12.5 用 DeepSeek 復現論文圖表 210