手把手教你用 pandas 分析可视化东京奥运会数据

来源：早起Python

作者：刘早起

本文将基于东京奥运会奖牌榜数据，使用 pandas 进行数据分析可视化实战（文末可以下载数据与源码）

数据读取

首先是奥运会奖牌数据的获取，虽然有很多接口提供数据，但是通过奥运会官网拿到的数据自然是最可靠的

通过对东京奥运会官网奖牌榜的页面分析，发现其表格在前端是通过

嵌入的，所以可以使用 pandas.read_html() 轻松读取

df1 = pd.read_html("https://olympics.com/tokyo-2020/olympic-games/zh/results/all-sports/medal-standings.htm")[0]

之后再读取本地分日奖牌数据并将国家ID进行匹配

df2 = pd.read_csv("东京奥运会奖牌分日数据.csv")

修改列名

注意到上面的 df1 列名并没有完整，所以可以使用 rename 函数修改指定列的名称

df1.rename(columns={'Unnamed: 2':'金牌数',
                  'Unnamed: 3':'银牌数',
                  'Unnamed: 4':'铜牌数'},inplace=True)

数据类型查看与修改

既然 df2 有时间列，为了方便后面分析，自然要检查一下其类型

df2.info()

可以看到，获奖时间列虽然没有缺失值但其并不是pandas支持的时间类型。

好在修改列属性并不是什么困难的事情，一行代码轻松搞定（7-12）

df2['获奖时间'] = pd.to_datetime(df2['获奖时间'])

数据合并

通过观察可以发现，df2并没有国家名称列，但是其与 df1 有一个共同列国家id

为了给 df2 新增一列国家名称列，一个自然的想法就是通过国家id 列将两个数据框进行合并，在 pandas 中实现，也不是什么困难的事情

temp = pd.merge(df1,df2,on = '国家id') #先合并
temp['获奖时间'] = pd.to_datetime(temp['获奖时间'])#修改类型
temp = temp.sort_values(by=['获奖时间','奖牌类型'], ascending=True, ignore_index=True)#排序，和df2一样
df2['国家'] = temp['国家奥委会']#赋值

现在 df2 就调整的差不多了（由于源数据问题，部分获奖时间与真实时间有一定误差），下面开始进行分析

数据分组

下面对 df2 进行一些统计分析，计算每个国家的奖牌总数（也就是出现次数），并查看奖牌数前5名，结果可以用 df1 进行验证

数据统计

看完国家奖牌排行，接下来计算获得奖牌最多的运动员（注意：仅统计单人项目）

这里无需使用分组功能，只需要按照运动员姓名列进行频率统计即可。

数据筛选

下面筛选出全部乒乓球的获奖信息，这里的筛选有多种写法，你能写出几种？

数据透视

现在查看各国在各项目上的奖牌详情，下面是通过透视得到的答案，但你会使用使用数据分组功能吗？

pd.pivot_table(df2,values = ['奖牌类型'],index = ['国家','运动类别'],aggfunc = 'count')

数据查询

在上一题的基础上，查询中国队的获奖牌详情，注意是查询而不是筛选，所以使用上上一题的方法将会报错

result.query("国家 == ['中国']")

个性化查看

如何将上一题的结果进一步突出展示，可以使用 pandas 中的 style

(result.query("国家 == ['中国']")
.style
.bar(subset=['奖牌类型'],color='skyblue'))

数据格式化

上面说到，df2 的获奖时间部分并不准确（主要体现在小时上），所以我们干脆将时间精确到天，这里可以使用 map 对一整列进行操作

def time_format(x):
    
    return x.strftime("%m月%d日")

df2['获奖时间'] = df2['获奖时间'].map(time_format)

分组统计

接下来，让我们统计每天产生的奖牌总数

df2.groupby("获奖时间")['国家'].count().sort_values()

可以看到，最后一天产生的奖牌数量最多

数据透视

再来查看不同项目在不同国家的分布情况，同样也可以使用分组功能实现

pd.pivot_table(df2,values = ['奖牌类型'],index = ['运动类别','国家'],aggfunc = 'count')

数据计算

接下来让我们计算中国每日总奖牌数量，你能想到该如何实现吗？

pd.pivot_table(df2,values = ['奖牌类型'],index = ['获奖时间','国家'],aggfunc = 'count').query("国家 == ['中国']").cumsum()

数据计算

最后，计算前十名各国每日奖牌数量统计，注意：对于第一天没有数据的国家用0填充，其余时间的缺失值用上一日数据填充。

这看似简单的问题，涉及的 pandas 操作还真不少！

data = pd.pivot_table(df2,values = ['奖牌类型'],index = ['获奖时间','国家'],aggfunc = 'count').query("国家 == ['美国', '中国', '日本', '英国', 'ROC', '澳大利亚', '荷兰', '法国', '德国', '意大利']")
data = data.unstack()
data.columns = data.columns.get_level_values(1)
data.columns.name = None
data = data.cumsum()
data = data.fillna(axis=0,method='ffill').fillna(0)
data