Ciencia de los datos

Tutorial de histograma () de Python NumPy

Tutorial de histograma () de Python NumPy
Un histograma es un mapeo de intervalos a frecuencias. Se utiliza para aproximar la función de densidad de probabilidad de la variable particular. También se conoce como gráfico de barras. Hay muchas opciones disponibles en Python para construir y trazar histogramas. La biblioteca NumPy de Python es útil para operaciones científicas y matemáticas. Una de las características importantes de esta biblioteca es implementar el histograma usando la función histogram (). Esta función se utiliza para crear el histograma que representa gráficamente la distribución de frecuencia de los datos. En el histograma, los intervalos de clase están representados por bins que parecen rectángulos horizontales, y la altura variable representa las frecuencias. El conocimiento de la creación de matrices NumPy es necesario para comprender los ejemplos que se muestran en este tutorial.

Sintaxis:

numpy.histograma (input_array, bins = 10, range = None, normed = None, weights = None, densidad = None)

Esta función puede tomar seis argumentos para devolver el histograma calculado de un conjunto de datos. Los propósitos de estos argumentos se explican a continuación.

Esta función puede devolver dos matrices. Uno es la matriz hist que contiene el conjunto de datos del histograma. Otra es la matriz de bordes que contiene los valores del contenedor.

Ejemplo 1: imprimir la matriz de histograma

El siguiente ejemplo muestra el uso de la función histogram () con una matriz unidimensional y el argumento bins con los valores secuenciales. Se ha utilizado una matriz de 5 números enteros como matriz de entrada y una matriz de 5 valores secuenciales como valor de bins. El contenido de la matriz de histogramas y la matriz de contenedores se imprimirán juntos como salida.

# Importar biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Llamar a la función histogram () que devuelve datos de histograma
np_array = np.histograma ([10, 3, 8, 9, 7], bins = [2, 4, 6, 8, 10])
# Imprime la salida del histograma
print ("La salida del histograma es: \ n", np_array)

Producción:

La siguiente salida aparecerá después de ejecutar el script anterior.

Ejemplo 2: Imprima el histograma y las matrices bin

El siguiente ejemplo muestra cómo se pueden crear la matriz de histograma y la matriz de bin utilizando la función histogram (). Se ha creado una matriz NumPy utilizando la función arreglar () en el script. A continuación, se ha llamado a la función histogram () para devolver la matriz de histograma y los valores de la matriz bin por separado.

# Importar biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Crea una matriz NumPy usando arange ()
np_array = np.naranja (90)
# Crear datos de histograma
hist_array, bin_array = np.histograma (np_array, bins = [0, 10, 25, 45, 70, 100])
# Imprimir matriz de histograma
print ("Los datos de la matriz de histogramas son:", hist_array)
# Imprimir matriz de bandejas
print ("Los datos de la matriz bin son:", bin_array)

Producción:

La siguiente salida aparecerá después de ejecutar el script anterior.

Ejemplo 3: imprima el histograma y las matrices bin según el argumento de densidad

El siguiente ejemplo muestra el uso de la densidad argumento de la función histogram () para crear la matriz de histograma. Se crea una matriz NumPy de 20 números utilizando la función arange (). La primera función histogram () se llama configurando el densidad valor para Falso. La segunda función histogram () se llama configurando el densidad valor para Cierto.

# importar matriz NumPy
importar numpy como np
# Crea una matriz NumPy de 20 números secuenciales
np_array = np.naranja (20)
# Calcule los datos del histograma con densidad falsa
hist_array, bin_array = np.histograma (np_array, densidad = Falso)
print ("La salida del histograma al establecer la densidad en False: \ n", hist_array)
print ("La salida de bin array: \ n", bin_array)
# Calcule los datos del histograma con densidad real
hist_array, bin_array = np.histograma (np_array, densidad = Verdadero)
print ("\ nLa salida del histograma al establecer la densidad en Verdadero: \ n", hist_array)
print ("La salida de bin array: \ n", bin_array)

Producción:

La siguiente salida aparecerá después de ejecutar el script anterior.

Ejemplo 4: dibujar un gráfico de barras con datos de histograma

Debe instalar la biblioteca matplotlib de Python para dibujar el gráfico de barras antes de ejecutar el script de este ejemplo. hist_array y bin_array han sido creados usando la función histogram (). Estas matrices se han utilizado en la función bar () de la biblioteca matplotlib para crear el gráfico de barras.

# importar las bibliotecas necesarias
importar matplotlib.pyplot como plt
importar numpy como np
# Crear conjunto de datos de histograma
hist_array, bin_array = np.histograma ([4, 10, 3, 13, 8, 9, 7], bins = [2, 4, 6, 8, 10, 12, 14])
# Establecer algunas configuraciones para el gráfico
plt.figura (figsize = [10, 5])
plt.xlim (min (matriz_bin), max (matriz_bin))
plt.cuadrícula (eje = 'y', alfa = 0.75)
plt.xlabel ('Valores de borde', tamaño de fuente = 20)
plt.ylabel ('Valores de histograma', tamaño de fuente = 20)
plt.title ('Gráfico de histograma', tamaño de fuente = 25)
# Crea el gráfico
plt.bar (bin_array [: - 1], hist_array, ancho = 0.5, color = 'azul')
# Mostrar el gráfico
plt.show()

Producción:

La siguiente salida aparecerá después de ejecutar el script anterior.

Conclusión:

La función histogram () se ha explicado en este tutorial mediante el uso de varios ejemplos simples que ayudarán a los lectores a conocer el propósito de usar esta función y aplicarla correctamente en el script.

Herramientas útiles para jugadores de Linux
Si le gusta jugar juegos en Linux, es probable que haya utilizado aplicaciones y utilidades como Wine, Lutris y OBS Studio para mejorar la experiencia...
Juegos HD remasterizados para Linux que nunca tuvieron un lanzamiento de Linux antes
Muchos desarrolladores y editores de juegos están creando una remasterización HD de juegos antiguos para extender la vida útil de la franquicia, por f...
Cómo usar AutoKey para automatizar juegos de Linux
AutoKey es una utilidad de automatización de escritorio para Linux y X11, programada en Python 3, GTK y Qt. Usando su funcionalidad de scripting y MAC...