Python編程基礎(chǔ) 課件 CH06字典集合：繪制人口普查數(shù)據(jù)圖表

深入淺出Python編程

（模塊3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）第6單元繪制人口普查數(shù)據(jù)圖表

利用全國(guó)第七次人口普查數(shù)據(jù)繪制圖表全國(guó)人口：人口數(shù)最多的省份、按序展示柱狀圖地區(qū)人口：湖南省14個(gè)地州市人口分布地圖Outcome單元目標(biāo)/Objectives理解映射（map）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

熟練掌握字典dict的使用

熟練掌握結(jié)合set的基本使用

掌握結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的文件讀寫操作

掌握簡(jiǎn)單的異常處理⑥

具有人本情懷與和諧共生理念內(nèi)容及計(jì)劃/Agenda&Schedule8/6ClassHoursDetails?？茟?yīng)用本科<00:10><00:10>回顧&成果介紹<00:40><00:40>字典及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)讀取<01:40><01:20>字典視圖及排序&全國(guó)人口柱狀圖<00:40><00:20>異常處理和程序調(diào)試<01:25><00:45>網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸入&地區(qū)人口分布圖<00:40><00:40>集合數(shù)據(jù)類型及基本使用<00:05><00:05>課堂小結(jié)Total：8/6hours(6/4hPractice)Total：54Hours(24hPractice)01人口普查數(shù)據(jù)圖表Humangraphicsinfo1.任務(wù)分析目標(biāo)解構(gòu)數(shù)據(jù)處理：提取、清洗、分析、可視化獲取數(shù)據(jù)：從csv數(shù)據(jù)文件中讀?。粡木W(wǎng)絡(luò)API訪問(wèn)可視化/圖表：柱狀圖；GEO地圖模式識(shí)別csv和json半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)排序pyecharts可視化圖表庫(kù)1.任務(wù)分析模式歸納映射結(jié)構(gòu)（map）處理半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)Python中字典（dict）數(shù)據(jù)類型就是映射型Python自帶的csv和json兩個(gè)模塊處理文件數(shù)據(jù)；自帶urllib模塊處理網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)算法設(shè)計(jì)csv—>dict;dict—>jsontuple()vskey-valuesorted()對(duì)字典進(jìn)行排序2.任務(wù)準(zhǔn)備csv模塊即逗號(hào)分隔值文件(CommaSeparatedValues)純文本的方式存數(shù)數(shù)據(jù)json模塊JSON（JavaScriptObjectNotation）是一種基于文本，獨(dú)立于語(yǔ)言的輕量級(jí)數(shù)據(jù)交換格式。JSON格式是純文本2.任務(wù)準(zhǔn)備urllib模塊urllib.request更高級(jí)別的HTTP客戶端接口，建議使用第三方模塊requestspyecharts模塊Echarts+Python將Python代碼“翻譯”成前端的JavaScript代碼實(shí)現(xiàn)可視化。02字典dict1.字典的基本使用—

創(chuàng)建字典字典的結(jié)構(gòu)以逗號(hào)分隔的“鍵:值”（{key:

value}）1.字典的基本使用—

創(chuàng)建字典多種創(chuàng)建字典的方式：字典是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)dict()函數(shù)創(chuàng)建直接使用花括號(hào){key:

value}創(chuàng)建dict.fromkeys(

)1.字典的基本使用—

修改字典按key引用字典的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，再對(duì)其進(jìn)行修改；或者使用update()方法1.字典的基本使用—

修改字典使用數(shù)字做字典的key時(shí)，并不區(qū)分相同大小的兩個(gè)整數(shù)數(shù)字和浮點(diǎn)型數(shù)字1.字典的基本使用——

刪除字典字典的刪除操作方法pop(key[,default])：可以刪除字典給定鍵key所對(duì)應(yīng)的值popitem()可以刪除字典中的最后一對(duì)鍵和值，并將該數(shù)據(jù)項(xiàng)作為刪除操作的返回值del語(yǔ)句deldict_var[key]不存在該key的數(shù)據(jù)項(xiàng)會(huì)報(bào)錯(cuò)2.讀取全國(guó)人口數(shù)據(jù)字典映射CSV文件與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使用DictReader()和DictWrite()以字典的形式讀寫數(shù)據(jù)，每行中的數(shù)據(jù)映射到一個(gè)字典兩列數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的列名分別為“provice”和“population”，我們將作為字典的key來(lái)使用“全國(guó)”統(tǒng)計(jì)匯總行的數(shù)據(jù)將刪除，不需要使用2.讀取全國(guó)人口數(shù)據(jù)字典映射獲取31個(gè)大陸省份的人口數(shù)03遍歷并排序全國(guó)人口數(shù)據(jù)字典值enumerate&sort1.操作字典視圖對(duì)象—

什么是字典視圖對(duì)象？字典視圖對(duì)象：一個(gè)字典的動(dòng)態(tài)視圖，可以被迭代、并支持成員檢測(cè)dict.keys()：返回由字典所有的key/鍵組成的一個(gè)新視圖dict.values()：返回由字典所有的value/值組成的一個(gè)新視圖dict.items()：返回由字典所有的key-value/鍵-值對(duì)組成的一個(gè)新視圖1.操作字典視圖對(duì)象—

求最大值和最小值函數(shù)max()函數(shù)求最大值min()函數(shù)求最小值設(shè)置滑塊數(shù)值區(qū)間

2.降序排序人口數(shù)據(jù)字典值—

字典解包解包（unpacking）把一個(gè)集合/容器（collection）數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、逐個(gè)取出來(lái)使用一個(gè)或兩個(gè)星號(hào)（*，或**）解包可迭代對(duì)象Python對(duì)可迭代對(duì)象的解包操作都是自動(dòng)完成2.降序排序人口數(shù)據(jù)字典值—

字典遍歷遍歷keys()、values()、items()可以分別遍歷字典的鍵、值和鍵值對(duì)/數(shù)據(jù)項(xiàng)for-in循環(huán)遍歷字典對(duì)象默認(rèn)是遍歷字典的鍵key2.降序排序人口數(shù)據(jù)字典值—

字典排序字典是無(wú)序的字典本身是無(wú)序的，并不直接支持排序但把每個(gè)key/value對(duì)抽象成一個(gè)值，那么整個(gè)字典又是線性的，可以使用sorted()函數(shù)對(duì)其進(jìn)行排序操作可以按keys、values和items/實(shí)際就是按key排序2.降序排序人口數(shù)據(jù)字典值—

字典排序字典是無(wú)序的字典本身是無(wú)序的，并不直接支持排序但把每個(gè)key/value對(duì)抽象成一個(gè)值，那么整個(gè)字典又是線性的，可以使用sorted()函數(shù)對(duì)其進(jìn)行排序操作可以按keys、values和items/實(shí)際就是按key排序2.降序排序人口數(shù)據(jù)字典值—

排序全國(guó)人口數(shù)字典遍歷：將k/v對(duì)調(diào)sort()對(duì)嵌套列表排序/value降序切片操作，截取top1004創(chuàng)建全國(guó)人口數(shù)柱狀圖Bar1.數(shù)據(jù)可視化庫(kù)pyechart的使用一切皆配置InitOpts：初始化配置項(xiàng)TitleOpts：標(biāo)題配置項(xiàng)VisualMapOpts：視覺(jué)映射配置項(xiàng)LabelOpts：標(biāo)簽配置項(xiàng)2.創(chuàng)建top10人口數(shù)柱狀圖準(zhǔn)備圖表數(shù)據(jù)X軸數(shù)據(jù)Y軸數(shù)據(jù)最大/最小值2.創(chuàng)建top10人口數(shù)柱狀圖準(zhǔn)備圖表數(shù)據(jù)X軸數(shù)據(jù)Y軸數(shù)據(jù)最大/最小值創(chuàng)建并配置Bar圖圖表標(biāo)題title可視化映射組件：min/max，顏色渲染輸出html文件05創(chuàng)建地區(qū)人口分布地圖GEO1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

錯(cuò)誤的類型3種錯(cuò)誤類型語(yǔ)法錯(cuò)誤（Syntaxerrors）運(yùn)行錯(cuò)誤（Runtimeerrors）邏輯錯(cuò)誤（Logicerrors）1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

異常的處理語(yǔ)法格式首先，執(zhí)行try子句（try和except關(guān)鍵字之間的代碼）如果沒(méi)有觸發(fā)異常，則跳過(guò)except子句，try語(yǔ)句執(zhí)行完畢；如果執(zhí)行try子句時(shí)發(fā)生了異常，則跳過(guò)觸發(fā)異常代碼后面剩余部分，進(jìn)而與except關(guān)鍵字后面的異常類型（Except_Type）進(jìn)行比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)異常的類型匹配成功，則執(zhí)行except子句，最后，再繼續(xù)執(zhí)行try-except語(yǔ)句之后的代碼。try語(yǔ)句有兩個(gè)可選子句，一個(gè)是else子句，一個(gè)是finally子句，前者當(dāng)try子句中沒(méi)有異常觸發(fā)時(shí)執(zhí)行，后者無(wú)論try子句中的代碼有沒(méi)有引發(fā)異常，都會(huì)執(zhí)行。所有的except必須在else和finally之前，else必須在finally之前。1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

文件預(yù)處理等效的文件處理1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

文件預(yù)處理從csv文件獲取省份所包含的地州市名稱1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

調(diào)試程序設(shè)置斷點(diǎn)斷點(diǎn)（breakpoint）是指希望程序執(zhí)行過(guò)程中暫停的位置，以便于我們能更進(jìn)一步的觀查變量的值、判斷條件是否成立等啟動(dòng)調(diào)試環(huán)境選擇調(diào)試配置1.了解異常處理及調(diào)試程序錯(cuò)誤值—

調(diào)試程序跟蹤運(yùn)行繼續(xù)/暫停（Continue/PauseF5）：暫停或直接執(zhí)行完代碼，直到下一個(gè)斷點(diǎn)。單步執(zhí)行（StepOverF10）：?jiǎn)尾綀?zhí)行，但不進(jìn)入被調(diào)用函數(shù)。單步進(jìn)入（StepIntoF11）：?jiǎn)尾綀?zhí)行，進(jìn)入被調(diào)用函數(shù)。跳出（StepOutShift+F11）：跳出單步執(zhí)行模式。重啟（RestartCtrl+Shift+F5）：重啟調(diào)試環(huán)境。停止（StopShift+F5）：停止調(diào)試程序。2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

http與requests兩個(gè)概念HTTP（HyperTextTransferProtocol）超文本傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)萬(wàn)維網(wǎng)上各種資源的鏈接URL（UniformResourceLocator，統(tǒng)一資源定位器）訪問(wèn)過(guò)程建立連接：客戶端的瀏覽器向服務(wù)端發(fā)出建立連接的請(qǐng)求，服務(wù)端給出響應(yīng)就可以建立連接了；發(fā)送請(qǐng)求：客戶端按照協(xié)議的要求通過(guò)連接向服務(wù)端發(fā)送自己的請(qǐng)求；給出應(yīng)答：服務(wù)端按照客戶端的要求給出應(yīng)答，把結(jié)果（HTML文件）返回給客戶端；關(guān)閉連接：客戶端接到應(yīng)答后關(guān)閉連接。/index.html協(xié)議/服務(wù)域名/地址文件路徑/資源2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

http與requests訪問(wèn)天地圖網(wǎng)站過(guò)程的示意圖瀏覽器發(fā)起訪問(wèn)URL請(qǐng)求向DNS請(qǐng)求解析的IP地址服務(wù)器響應(yīng)，將文檔index.html發(fā)送給瀏覽器釋放TCP連接瀏覽器顯示index.html中的內(nèi)容InternetWeb服務(wù)器客戶機(jī)（瀏覽器）Index.htmlIP:2HTTPoverTCPTCP連接建立TCP連接請(qǐng)求文檔1HTTP請(qǐng)求報(bào)文響應(yīng)文檔2HTTP響應(yīng)報(bào)文釋放TCP連接瀏覽器與服務(wù)器建立TCP連接（80端口）DNS將解析出的IP地址2返回瀏覽器瀏覽器請(qǐng)求文檔：GET/index.html2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

http與requestshttp://api_hub#分析數(shù)據(jù)analyze()#識(shí)別二維碼ocr()#語(yǔ)音轉(zhuǎn)文字recognizeText()MyPythonCodehttp://api_hub/analyzeAPIAPI（ApplicationProgrammingInterface）指應(yīng)用程序編程接口訪問(wèn)方式GET方式：以查詢字符串（querystring）的形式傳遞查詢參數(shù)，對(duì)于中文、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等需要進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理，傳遞的字符數(shù)量有限制。POST方式：將要傳遞查詢參數(shù)封裝到消息體中進(jìn)行傳遞，對(duì)于特殊字符不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理，能夠傳遞的數(shù)據(jù)量大，包括圖片。2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

字典與JSON數(shù)據(jù)json.loads()：將已編碼的JSON字符串解碼為Python對(duì)象，轉(zhuǎn)換規(guī)則為：object->dict，array->list，string->str，number(int)->int，number(real)->float，true->True，false->False，null->Nonejson.dumps()：將Python對(duì)象編碼成JSON字符串，轉(zhuǎn)換規(guī)則為：dict->object，list/tuple->array，str->string，int/float->number，True->true，F(xiàn)alse->false，None->null2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

查詢城市經(jīng)緯度天地圖API返回的結(jié)果GEO地圖經(jīng)緯度josn文件格式2.網(wǎng)絡(luò)API查詢城市經(jīng)緯度坐標(biāo)—

查詢城市經(jīng)緯度3.創(chuàng)建城市人口分布GEO地圖獲取湖南省14個(gè)地州市的人口數(shù)只需要使用前2列數(shù)據(jù)，字典讀取，key為：city和population3.創(chuàng)建城市人口分布GEO地圖zip函數(shù)組合列表[‘北京‘,’天津‘,’河北‘,’山西‘,'內(nèi)蒙古'][21893095,13866009,74610235,34915616,……]3.創(chuàng)建城市人口分布GEO地圖準(zhǔn)備數(shù)據(jù)繪制GEO地圖創(chuàng)建地區(qū)/城市人口分布GEO地圖06集合Set1.集合及其基本操作關(guān)于集合集合（set）數(shù)據(jù)類型是一個(gè)無(wú)序的不重復(fù)元素序列Python中的集合（set）與數(shù)學(xué)中的集合概念類似，用于保存不重復(fù)的元素可以使用大括號(hào){}或者set()函數(shù)創(chuàng)建集合，每一個(gè)集合的數(shù)據(jù)項(xiàng)之間用逗號(hào)分隔開，但創(chuàng)建一個(gè)空集合必須用set()而不是一對(duì)空花括號(hào){}集合的元素只能是不可變數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、元組等，不能是列表、字典等可變數(shù)據(jù)類型1.集合及其基本操作集合的計(jì)算交集&：A&B或A.intersection(B)，返回一個(gè)新的集合，包括同時(shí)在集合A和B中的共同元素差集-：A-B或A.difference(B)，返回一個(gè)新的集合,包括在集合A中但不在集合B中的元素并集|：A|B或A.union(B)，返回一個(gè)新的集合，包括集合A和B中所有元素。補(bǔ)集^：A^B