我是靠谱客的博主 称心蜜粉,最近开发中收集的这篇文章主要介绍用Qt做个简易的数据分析界面导读前期准备优先确认界面(概要设计)确认复用关系(详细设计)开始编码,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

文章目录

  • 导读
  • 前期准备
  • 优先确认界面(概要设计)
  • 确认复用关系(详细设计)
  • 开始编码
    • 不怎么需要注意的注意事项
    • 绝对要注意的注意事项
      • 获取屏幕分辨率时很细节的一个片段
    • 结构概述
    • 基础配置类
    • 最初的父类
    • 主界面
    • 消息窗体
    • 算法部分
    • 美化
    • 整合

导读

既然我们之前从用Qt学着做个界面中学到了最基本的GUI搭建方法,那就让我们结合研究生的数据分析日常,让我们来看看一个简单的数据分析界面应该怎么做。主要的分析步骤是根据数据酷客的案例的基础上加以改编,在这里这位佚名作者表示感谢

前期准备

这里我还是和之前的用Qt学着做个界面一样的准备:

  • Ubuntu 20.04 20.04 20.04
  • Python 3.8.5 3.8.5 3.8.5
  • Microsoft Visual Studio Code 1.52.1 1.52.1 1.52.1
  • Microsoft官方提供的适用于Microsoft Visual Studio CodePython拓展包(名字就是Python

数据还是使用的德国能源数据,和之前的开工:数据集的特征理解一样。

优先确认界面(概要设计)

由于这个界面是一个小项目,所以我们得有些规划。

首先确认一个大致的界面规划:

确认界面长什么样

首先,一个很普通的关于按钮和退出按钮在上面。

退出按钮就是单纯的结束程序,而关于按钮则是弹窗说明作者(我)的一点点信息。

就像这样:

弹窗样式

虽然这张图完全不像是在介绍信息,但大致上也是这个样子。

在下面就是有关能耗太阳能发电量风力发电量综合发电量所有数据年度数据季度数据周度数据,最后再来个预测,看看多少年后混合发电量能够满足能耗均值。

这些按钮点开都能显示一张数据可视化表,在预测部分还会有个弹窗说明预测结果。

当然,这个图只是示意图,并不代表最终成果。我们还可以稍加修改。

确认复用关系(详细设计)

首先,我们需要确定,窗体可以使用QWidget创建,只不过我们为了加一些属性就继承了这个类进行复写。所以,我们会定义一个有很多基础属性的自定义窗体,并把一些基础字段封装在构造函数中。

有了基础父类,接下来就是主界面了。主界面作为独立的一个界面,继承了基础父类之后不会再往下继承。

其次,还有弹窗。这个弹窗同样也得继承自基础父类,但是和主界面有所不同。对于关于按钮的弹窗预测图表的弹窗可以使用相同的样式,也就是上面我们显示的Error样式。弹窗中可以使用一个大标题、一个小标题,这两个字段都可以封装在构造函数中。

之后便是绘图了。为了让这个小项目看起来没有那么复杂,我们就使用matplotlib库好了。

开始编码

既然已经明白该怎么做了,就直接开始吧。

不怎么需要注意的注意事项

当然,如果项目的体量再大些的话,没有详细的文档还是不建议开始。

绝对要注意的注意事项

获取屏幕分辨率时很细节的一个片段

我们在很多博客中看到使用QApplication.desktop()这个方法来获取屏幕分辨率的方法,用的时候用就行了,这倒没什么问题。但是这种方法不是随便什么情况都能用的

因为QApplication这个类在创建主线程的同时,也对很多神奇对象进行了初始化,包括desktop对象,用于对你电脑屏幕分辨率的读取;还有clipbroad对象,用于对你的剪切板的读写等等。

所以,在将屏幕分辨率单独用一个静态类(包括enumerate类和普通类中的静态变量封装的时候,Python解释器会在处理这些静态类的时候突然发现必要desktop对象没有实例化,就抛出异常甩手不干了。如果是用普通类封装成普通成员变量的话会避开这个问题,但是在使用的时候还需要额外创建一个实体类,在一些时候还会被GC处理掉,不如静态类方便。

所以,这里我推荐使用enumerate类封装这些数据,同时将app = QApplication(sys.args)也同样放在这个enumerate类中。

结构概述

先来看看如何构造我们需要的这些类:

首先,是最初的父类窗体;父类窗体通过继承得到了两个子类,一个主窗体,一个弹窗;主窗体内组合了两种弹窗,一种信息弹窗,一种错误弹窗;主窗体内还组合了一个算法模块

大概就是:

父窗体 +int height +int width +int x +int y +init_layout(title, icon, width, height, x, y) : void +set_layout() : void +finish_layout() : void +set_events() : void +show() : void 主窗体 +int height +int width +int x +int y +str title +QIcon icon +init_layout(title, icon, width, height, x, y) : void +set_layout() : void +finish_layout() : void +set_events() : void +show() : void +about() : void +exit() : void 弹窗 +int height +int width +int x +int y +int type +str text +str title +QIcon icon +init_layout(title, icon, width, height, x, y, type, text) : void +set_layout() : void +finish_layout() : void +show() : void 算法类 +DaraFrame all_data +datetime date_index +show_all_data() : void +show_data_in_2006() : void +show_data_in_week() : void +show_all_data_for_field(field) : void +predict_model() : tuple +predict_wind() : void +is_leap_year() : bool +days2date() : tuple

(这个ClassDiagram类图编辑器也太好用了吧)

基础配置类

就像刚刚说的,我们需要在一开始就创建主线程,让PyQt自己创建的同时也初始化一些必要的对象。代码如下:

# 静态枚举类
class CONFIG(enumerate):
  # 主线程创建
  app = QApplication(sys.argv)
  # 屏幕宽高,用于限制窗体最大宽高
  SCREEN_WIDTH = QApplication.desktop().width()
  SCREEN_HEIGHT = QApplication.desktop().height()
  # 窗体默认宽高
  WINDOW_HEIGHT = int(SCREEN_HEIGHT / 2)
  WINDOW_WIDTH = int(SCREEN_WIDTH / 2)
  # 窗体默认位置
  WINDOW_X = int(SCREEN_WIDTH / 4)
  WINDOW_Y = int(SCREEN_HEIGHT / 4)
  # 弹窗默认宽高
  BOX_WIDTH = int(WINDOW_WIDTH / 2)
  BOX_HEIGHT = int(WINDOW_HEIGHT / 2)
  # 弹窗默认位置
  BOX_X = int(SCREEN_WIDTH * 3 / 8)
  BOX_Y = int(SCREEN_HEIGHT * 3 / 8)
  pass

最初的父类

最初的父类我们还是一次性把所有的方法全部给出来,并且全都给空方法。子类需要就继承并重写,不需要留着不用也没事。所以就是这样:

class QWindow(QWidget):
  def __init__(self, title, icon, width, height, x, y, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(parent=parent, flags=flags)
    pass

  def init_layout(self, title, icon):
    pass

  def init_widget(self):
    pass

  def finish_layout(self):
    pass

  def set_events(self):
    pass

  pass

主界面

在这里主界面并不是一次性给出的,而是一点一点补全的。在后面介绍其他类的时候还会逐步完善,这里只给出到目前为止能够写出来的:

# 主窗体
class QAnalyzeUI(QWindow):
  # 构造函数
  # title - 窗体标题
  # icon - 窗体图标
  # width,height, x, y - 窗体尺寸和位置
  def __init__(self, title, icon, width=CONFIG.WINDOW_WIDTH, height=CONFIG.WINDOW_HEIGHT, x=CONFIG.WINDOW_X, y=CONFIG.WINDOW_Y, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(title, icon, width, height, x, y, parent=parent, flags=flags)
    # 表格布局
    self.grid_layout = QGridLayout()
    self.grid_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
    # 设置控件
    self.init_layout(title, icon)
    self.init_widget()
    self.finish_layout()
    # 设置控件对应的事件 - 由于其他成员为定义,所以下面只给出部分事件
    self.set_events()
    # 其实还有部分成员,但是由于成员未定义,暂时不给出。后面介绍到了再说明
    pass
  # 初始化布局,包括尺寸和位置以及标题和图标
  def init_layout(self, title, icon):
    super().init_layout(title, icon)
    self.resize(CONFIG.WINDOW_WIDTH, CONFIG.WINDOW_HEIGHT)
    self.move(CONFIG.WINDOW_X, CONFIG.WINDOW_Y)
    self.setWindowTitle(title)
    self.setWindowIcon(icon)
    pass
  # 初始化控件 - 仅包含控件类别和控件位置,控件事件绑定在其他方法中
  def init_widget(self):
    super().init_widget()
    # 关于按钮
    self.about_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.lightbulb', color = 'black'), 'About')
    self.grid_layout.addWidget(self.about_btn, 0, 0, 1, 5)
    # 退出按钮
    self.exit_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.skull', color = 'red'), 'Exit')
    self.grid_layout.addWidget(self.exit_btn, 0, 6, 1, 5)
    # 显示所有数据的图表按钮
    self.all_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.database', color = 'skyblue'), 'View ALL consumption')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_data_btn, 1, 1, 2, 3)
    # 按年显示的图表按钮
    self.year_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.calendar', color = 'navy'), 'View consumption in 2006')
    self.grid_layout.addWidget(self.year_data_btn, 1, 7, 2, 3)
    # 按季节显示的图表按钮
    self.season_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.crow', color = 'black'), 'View consumption in SEASON')
    self.grid_layout.addWidget(self.season_data_btn, 3, 1, 2, 3)
    # 按周显示的图表按钮
    self.week_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.calendar-alt', color = 'crimson'), 'View consumption in WEEK')
    self.grid_layout.addWidget(self.week_data_btn, 3, 7, 2, 3)
    # 所有太阳能发电的图表按钮
    self.all_solar_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cloud-sun', color = 'orange'), 'View ALL solar')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_solar_btn, 5, 1, 2, 3)
    # 按季节显示的太阳能发电的图表按钮
    self.season_solar_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cloud', color = 'grey'), 'View solar in SEASON')
    self.grid_layout.addWidget(self.season_solar_btn, 5, 7, 2, 3)
    # 显示所有风力发电的图表按钮
    self.all_wind_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cannabis', color = 'olive'), 'View ALL wind')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_wind_btn, 7, 1, 2, 3)
    # 大致预测发电按钮
    self.appro_wind_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.chart-line', color = 'green'), 'View APPROXIMATE wind')
    self.grid_layout.addWidget(self.appro_wind_btn, 7, 7, 2, 3)
    pass
  # 结束布局设置
  def finish_layout(self):
    super().finish_layout()
    self.setLayout(self.grid_layout)
    pass
  # 设置事件
  def set_events(self):
    super().set_events()
    self.exit_btn.clicked.connect(lambda: self.close())
    pass

  pass

到了这一步肯定会有人想测试一下到底是什么结果,所以我把主函数也放出来:

if __name__ == '__main__':
  # 创建窗体
  ui = QAnalyzeUI('germany energy', qta.icon('fa5s.broadcast-tower', color='red'), CONFIG.WINDOW_WIDTH, CONFIG.WINDOW_HEIGHT, CONFIG.WINDOW_X, CONFIG.WINDOW_Y)
  # 显示窗体
  ui.show()
  # 限制程序只能在主线程退出后结束
  # 这里的CONFIG.app就是一开始配置类里为了获取屏幕分辨率的app,是个变量
  sys.exit(CONFIG.app.exec())
  pass

消息窗体

消息窗体虽然继承自最初的父类,但是还需要衍生出信息弹窗错误弹窗预测弹窗。在这里如果继续给出空方法让子类继承的话就太冗赘了。由于不同的弹窗之间差异很小,基本上只有文字的差别,所以这里我们就直接使用一个属性代表不同的弹窗,这样的话信息弹窗、错误弹窗和预测弹窗都只需要用同一个构造函数,就方便很多了。

class Box(QWindow):
  # 构造函数
  # title - 窗体标题
  # icon - 窗体图标
  # width, height, x, y - 窗体尺寸和位置
  # type - 窗体类别 - 确定大标题
  # text - 窗体提示 - 确定详情
  def __init__(self, title, icon, width, height, x, y, type, text, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(title, icon, width, height, x, y, parent=parent, flags=flags)
    # 一样的,设置布局、设置控件、结束布局设置
    self.grid_layout = QGridLayout()
    self.grid_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
    self.init_layout(title, icon)
    self.init_widget(type, text)
    self.finish_layout()
    pass
  # 确定默认尺寸和位置,顺便给定大标题
  def init_layout(self, title, icon):
    super().init_layout(title, icon)
    self.resize(CONFIG.BOX_WIDTH, CONFIG.BOX_HEIGHT)
    self.move(CONFIG.BOX_X, CONFIG.BOX_Y)
    self.setWindowTitle(title)
    self.setWindowIcon(icon)
    pass
  # 设置控件
  def init_widget(self, type, text):
    super().init_widget()
    self.icon_label = QLabel()
    # 根据窗体类别确定大标题
    if type == 1:
      self.icon_label.setText('Prediction')
    elif type == 2:
      self.icon_label.setText('ERROR')
    else:
      self.icon_label.setText('About')
      pass
    # 大标题样式和字体
    self.icon_label.setFont(QFont('Ubuntu', 30, QFont.Bold))
    self.icon_label.setAlignment(Qt.AlignCenter)
    # 详情内容、样式和字体
    self.message = QLabel()
    self.message.setText(text)
    self.message.setFont(QFont('Ubuntu', 14))
    self.message.setAlignment(Qt.AlignCenter)
    self.message.setWordWrap(True)
    # 放入布局
    self.grid_layout.addWidget(self.icon_label, 0, 0, 1, 3)
    self.grid_layout.addWidget(self.message, 1, 0, 1, 3)
    pass
  # 结束布局设置
  def finish_layout(self):
    super().finish_layout()
    self.setLayout(self.grid_layout)
    pass

  pass

算法部分

考虑到我们的数据中只有四个不同的属性,而且最终分析的时候只是分析综合发电量随着时间变化的增长关系,也就是风力发电量太阳能发电量的总和随着时间变化的曲线方程。所以,我们就使用sklearn中的线性回归模块来做。

# 数据集处理与分析的库
import pandas as pd
# 真正的算法处理主要用这个库
from sklearn.linear_model import LinearRegression

class AnalyzeAlg(object):
  def __init__(self):
    super().__init__()
    # 读取数据,数据集请回到文章最前面几段里面找链接
    self.all_data = pd.read_csv('/home/sakebow/python/data/germany_energy.csv')
    # 确认索引,并且替换掉原先的索引
    self.all_data.set_index('Date', inplace=True)
    # 设置新的索引后,日期还是字符串,需要转换为日期格式
    self.date_index = pd.to_datetime(self.all_data.index)
    # 将月份与季度对应起来,并作为新列加入数据集中
    # range(m, n) - 取m到n-1之间的所有自然数,并合成数组
    # zip(array1, array2) - 将array1和array2两个数组按照索引序号一一对应起来打包成元组
    # dict(m, n) - 将m设置为键,n设置为值,两个组成键值对的形式
    # map - 针对新给的数组,根据range、zip、dict三个所共同确定的键值对一一对应映射
    self.all_data['Season'] = self.date_index.month.map(dict(zip(range(1, 13), [1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,1])))
    pass
  pass

美化

由于美化并不是这个项目的重点,所以就不美化了。各位小伙伴可以按照用Qt学着做个界面中给出的QSS美化案例一点点尝试。

整合

好了,到这一步基本上所有的内容都大致确定了,最后我们就根据最开始的类图来整合吧。

下面我将给出全部代码。如果你觉得复制太麻烦,也可以看看我的GitHub,直接把整个文件下载下来。

下面都是代码了,没别的了

# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
from PyQt5.QtGui import QFont
import qtawesome as qta
from matplotlib import pyplot
import numpy as np
import pandas as pd

from sklearn.linear_model import LinearRegression
from PyQt5.Qt import Qt, QWidget, QGridLayout, QApplication, QPushButton, QLabel

class CONFIG(enumerate):
  app = QApplication(sys.argv)
  SCREEN_WIDTH = QApplication.desktop().width()
  SCREEN_HEIGHT = QApplication.desktop().height()

  WINDOW_HEIGHT = int(SCREEN_HEIGHT / 2)
  WINDOW_WIDTH = int(SCREEN_WIDTH / 2)
  
  WINDOW_X = int(SCREEN_WIDTH / 4)
  WINDOW_Y = int(SCREEN_HEIGHT / 4)
  
  BOX_WIDTH = int(WINDOW_WIDTH / 2)
  BOX_HEIGHT = int(WINDOW_HEIGHT / 2)
  
  BOX_X = int(SCREEN_WIDTH *3 / 8)
  BOX_Y = int(SCREEN_HEIGHT * 3 / 8)
  pass

class QWindow(QWidget):
  def __init__(self, title, icon, width, height, x, y, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(parent=parent, flags=flags)
    pass

  def init_layout(self, title, icon):
    pass

  def init_widget(self):
    pass

  def finish_layout(self):
    pass

  def set_events(self):
    pass

  pass

class QAnalyzeUI(QWindow):
  def __init__(self, title, icon, width=CONFIG.WINDOW_WIDTH, height=CONFIG.WINDOW_HEIGHT, x=CONFIG.WINDOW_X, y=CONFIG.WINDOW_Y, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(title, icon, width, height, x, y, parent=parent, flags=flags)
    self.grid_layout = QGridLayout()
    self.grid_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
    self.init_layout(title, icon)
    self.init_widget()
    self.finish_layout()
    self.set_events()
    self.about_box = Box(title = 'About', icon = qta.icon('fa5s.broadcast-tower', color='red'), width = CONFIG.BOX_WIDTH, height= CONFIG.BOX_HEIGHT, x= CONFIG.BOX_X, y= CONFIG.BOX_Y, type=0, text = 'Here goes something you must attention before it's too late')
    self.predict_box = Box(title= 'Prediction', icon= qta.icon('fa5s.broadcast-tower', color= 'red'), width= CONFIG.BOX_WIDTH, height= CONFIG.BOX_HEIGHT, x= CONFIG.BOX_X, y= CONFIG.BOX_Y, type=1, text= '')
    self.alg = AnalyzeAlg()
    pass
  
  def init_layout(self, title, icon):
    super().init_layout(title, icon)
    self.resize(CONFIG.WINDOW_WIDTH, CONFIG.WINDOW_HEIGHT)
    self.move(CONFIG.WINDOW_X, CONFIG.WINDOW_Y)
    self.setWindowTitle(title)
    self.setWindowIcon(icon)
    pass

  def init_widget(self):
    super().init_widget()
    self.about_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.lightbulb', color = 'black'), 'About')
    self.grid_layout.addWidget(self.about_btn, 0, 0, 1, 5)
    
    self.exit_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.skull', color = 'red'), 'Exit')
    self.grid_layout.addWidget(self.exit_btn, 0, 6, 1, 5)

    self.all_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.database', color = 'skyblue'), 'View ALL consumption')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_data_btn, 1, 1, 2, 3)

    self.year_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.calendar', color = 'navy'), 'View consumption in 2006')
    self.grid_layout.addWidget(self.year_data_btn, 1, 7, 2, 3)

    self.season_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.crow', color = 'black'), 'View consumption in SEASON')
    self.grid_layout.addWidget(self.season_data_btn, 3, 1, 2, 3)

    self.week_data_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.calendar-alt', color = 'crimson'), 'View consumption in WEEK')
    self.grid_layout.addWidget(self.week_data_btn, 3, 7, 2, 3)

    self.all_solar_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cloud-sun', color = 'orange'), 'View ALL solar')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_solar_btn, 5, 1, 2, 3)

    self.season_solar_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cloud', color = 'grey'), 'View solar in SEASON')
    self.grid_layout.addWidget(self.season_solar_btn, 5, 7, 2, 3)

    self.all_wind_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.cannabis', color = 'olive'), 'View ALL wind')
    self.grid_layout.addWidget(self.all_wind_btn, 7, 1, 2, 3)

    self.appro_wind_btn = QPushButton(qta.icon('fa5s.chart-line', color = 'green'), 'View APPROXIMATE wind')
    self.grid_layout.addWidget(self.appro_wind_btn, 7, 7, 2, 3)
    pass

  def finish_layout(self):
    super().finish_layout()
    self.setLayout(self.grid_layout)
    pass

  def set_events(self):
    super().set_events()
    self.about_btn.clicked.connect(lambda: self.about())
    self.exit_btn.clicked.connect(lambda: self.close())
    self.all_data_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_all_data())
    self.year_data_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_data_in_2006())
    self.season_data_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_data_in_season('Consumption'))
    self.week_data_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_data_in_week())
    self.all_solar_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_all_data_for_field('Solar'))
    self.season_solar_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_data_in_season('Solar'))
    self.all_wind_btn.clicked.connect(lambda: self.alg.show_all_data_for_field('Wind'))
    self.appro_wind_btn.clicked.connect(lambda: self.predict_info_function())
    pass

  def about(self):
    self.about_box.message.setText('Author: sakebownApplication: Energy Analysis')
    self.about_box.show()
    pass

  def predict_info_function(self):
    self.alg.predict_wind()
    k, b = self.alg.predict_model()
    days = int((self.alg.all_consumption_data.mean() - b) / k)
    self.predict_box.icon_label.setText('Prediction')
    self.predict_box.message.setText(f'The Wind & Solar will replace coal in {self.alg.days2date(days)[0]}-{self.alg.days2date(days)[1]}-{self.alg.days2date(days)[2]}')
    self.predict_box.show()
    pass
  
  pass

class Box(QWindow):
  def __init__(self, title, icon, width, height, x, y, type, text, parent=None, flags=Qt.WindowFlags()):
    super().__init__(title, icon, width, height, x, y, parent=parent, flags=flags)
    self.grid_layout = QGridLayout()
    self.grid_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
    self.init_layout(title, icon)
    self.init_widget(type, text)
    self.finish_layout()
    pass

  def init_layout(self, title, icon):
    super().init_layout(title, icon)
    self.resize(CONFIG.BOX_WIDTH, CONFIG.BOX_HEIGHT)
    self.move(CONFIG.BOX_X, CONFIG.BOX_Y)
    self.setWindowTitle(title)
    self.setWindowIcon(icon)
    pass

  def init_widget(self, type, text):
    super().init_widget()
    self.icon_label = QLabel()
    if type == 1:
      self.icon_label.setText('Prediction')
    elif type == 2:
      self.icon_label.setText('ERROR')
    else:
      self.icon_label.setText('About')
      pass
    self.icon_label.setFont(QFont('Ubuntu', 30, QFont.Bold))
    self.icon_label.setAlignment(Qt.AlignCenter)

    self.message = QLabel()
    self.message.setText(text)
    self.message.setFont(QFont('Ubuntu', 14))
    self.message.setAlignment(Qt.AlignCenter)
    self.message.setWordWrap(True)
    self.grid_layout.addWidget(self.icon_label, 0, 0, 1, 3)
    self.grid_layout.addWidget(self.message, 1, 0, 1, 3)
    pass

  def finish_layout(self):
    super().finish_layout()
    self.setLayout(self.grid_layout)
    pass

  pass

class AnalyzeAlg(object):
  def __init__(self):
    super().__init__()
    self.all_data = pd.read_csv('/home/sakebow/python/data/germany_energy.csv')
    # 确认索引,并且替换掉原先的索引
    self.all_data.set_index('Date', inplace=True)
    self.date_index = pd.to_datetime(self.all_data.index)
    # 将月份与季度对应起来,并作为新列加入数据集中
    self.all_data['Season'] = self.date_index.month.map(dict(zip(range(1, 13), [1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,1])))
    pass

  # 直接显示所有数据在同一张表上
  def show_all_data(self):
    self.all_data.plot()
    pyplot.xlabel('date')
    pyplot.show()
    pass
  # 显示2006年的所有数据
  
  def show_data_in_2006(self):
    self.all_data.loc['2006-01-01' : '2006-12-31']['Consumption'].plot()
    pyplot.title('show data of 2006')
    pyplot.xlabel('date')
    pyplot.show()
    pass
  # 根据季节显示数据
  
  def show_data_in_season(self, x):
    # 各季节数据
    spring_data = np.array(self.all_data[x].dropna(axis=0, how='all').loc[self.all_data['Season'].isin([2])])
    summer_data = np.array(self.all_data[x].dropna(axis=0, how='all').loc[self.all_data['Season'].isin([3])])
    autumn_data = np.array(self.all_data[x].dropna(axis=0, how='all').loc[self.all_data['Season'].isin([4])])
    winter_data = np.array(self.all_data[x].dropna(axis=0, how='all').loc[self.all_data['Season'].isin([1])])
    # 各季节均值
    spring_mean = np.full(len(spring_data), spring_data.mean())
    summer_mean = np.full(len(summer_data), summer_data.mean())
    autumn_mean = np.full(len(autumn_data), autumn_data.mean())
    winter_mean = np.full(len(winter_data), winter_data.mean())
    # 横坐标范围
    spring_x = np.arange(1, len(spring_data) + 1, 1)
    summer_x = np.arange(1, len(summer_data) + 1, 1)
    autumn_x = np.arange(1, len(autumn_data) + 1, 1)
    winter_x = np.arange(1, len(winter_data) + 1, 1)
    # 分表展示
    spring_figure = pyplot.subplot(221)
    spring_figure.set_title('spring')
    summer_figure = pyplot.subplot(222)
    summer_figure.set_title('summer')
    autumn_figure = pyplot.subplot(223)
    autumn_figure.set_title('autumn')
    winter_figure = pyplot.subplot(224)
    winter_figure.set_title('winter')
    spring_figure.plot(spring_x, spring_data, 'r')
    spring_figure.plot(spring_x, spring_mean, 'g')
    summer_figure.plot(summer_x, summer_data, 'orange')
    summer_figure.plot(summer_x, summer_mean, 'b')
    autumn_figure.plot(autumn_x, autumn_data, 'g')
    autumn_figure.plot(autumn_x, autumn_mean, 'r')
    winter_figure.plot(winter_x, winter_data, 'b')
    winter_figure.plot(winter_x, winter_mean, 'orange')
    # 确认间距
    pyplot.tight_layout()
    pyplot.show()
    pass
  
  # 显示每周的平均耗电量
  def show_data_in_week(self):
    self.all_data['Weekday'] = self.date_index.weekday
    self.all_data.groupby('Weekday')['Consumption'].mean().plot()
    pyplot.title('show consumption in week')
    pyplot.show()
    pass
  
  # 根据指定的字段显示数据
  def show_all_data_for_field(self, field):
    self.all_data[field].plot()
    pyplot.title(f'show data for {field}')
    pyplot.show()
    pass
  
  # 预测模型
  def predict_model(self):
    self.all_wind_data = np.array(self.all_data['Wind+Solar'].dropna(axis=0, how='all')).reshape(-1, 1)
    self.all_consumption_data = self.all_data['Consumption'].loc[self.all_data['Wind+Solar'].dropna(axis=0, how='all').index]
    x_axis = np.arange(1, len(self.all_wind_data) + 1, 1).reshape(-1, 1)
    linear_regression = LinearRegression()
    linear_regression.fit(x_axis, self.all_wind_data)
    return linear_regression.coef_[0][0], linear_regression.intercept_
    pass
  
  # 预测风力发电
  def predict_wind(self):
    k, b = self.predict_model()
    x_axis = np.arange(1, len(self.all_wind_data) + 1, 1)
    y_axis = list(map(lambda x: k * x + b, x_axis))
    pyplot.scatter(np.arange(1, len(self.all_wind_data) + 1, 1), self.all_wind_data)
    pyplot.plot(x_axis, y_axis, 'r')
    pyplot.plot(x_axis, self.all_consumption_data, 'orange')
    pyplot.plot(x_axis, np.full(len(x_axis), self.all_consumption_data.mean()), 'g')
    pyplot.title('consumption(orange) & wind+solar(blue)')
    pyplot.show()
    pass
  
  # 闰年检测
  def is_leap_year(self, year):
    if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0):
      return True
    return False
    pass
  
  # 天数改为日期
  def days2date(self, days):
    init_year = 2018
    init_month = 1
    while (days > 365):
      if self.is_leap_year(init_year):
        days -= 366
      else:
        days -= 365
        pass
      init_year += 1
      pass
    while (days > 31):
      if init_month in [1, 3, 5, 7, 8, 10,12]:
        days -= 31
      elif init_month in [4, 6, 9, 11]:
        days -= 30
      elif self.is_leap_year(init_year) and init_month == 2:
        days -= 29
      else:
        days -= 28
        pass
      init_month += 1
      if init_month == 13:
        init_month = 1
      pass
    init_date = days
    return init_year, init_month, init_date
    pass
  pass

if __name__ == '__main__':
  ui = QAnalyzeUI('germany energy', qta.icon('fa5s.broadcast-tower', color='red'), CONFIG.WINDOW_WIDTH, CONFIG.WINDOW_HEIGHT, CONFIG.WINDOW_X, CONFIG.WINDOW_Y)
  ui.show()
  sys.exit(CONFIG.app.exec())
  pass

最后

以上就是称心蜜粉为你收集整理的用Qt做个简易的数据分析界面导读前期准备优先确认界面(概要设计)确认复用关系(详细设计)开始编码的全部内容,希望文章能够帮你解决用Qt做个简易的数据分析界面导读前期准备优先确认界面(概要设计)确认复用关系(详细设计)开始编码所遇到的程序开发问题。

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