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Pandas und Altair: Daten visualisieren mit Python

Mit etwas Übung schreibt man Code schneller, als man klickt. Mit den Frameworks Pandas und Altair bereitet man Datensätze auf und erzeugt schicke Diagramme.

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Ein Klick auf den Download-Link befördert eine 25 Megabyte große CSV-Datei ins Download-Verzeichnis. Ein Doppelklick darauf startet LibreOffice und danach heißt es warten. Der Import dauert nämlich auf einem nicht ganz taufrischen i5 über 30 Sekunden. Als die Riesen-Tabelle endlich erscheint, ungeduldig die Formel für den Durchschnitt in die freie Spalte ganz rechts tippen und anschließend eine Minute lang scrollen, um die Formel auf alle Zeilen zu übertragen. Das fühlt sich alles ziemlich zäh an. Führt man sich vor Augen, dass Office die Daten alle in sein Interface rendern muss, fällt auf: Das Programm ist eigentlich nicht langsam. Es ist nur nicht für so große Tabellen gemacht.

Damit das alles flotter geht, muss das grafische Interface weichen. Stattdessen kommt Python zum Einsatz, genauer die Bibliothek Pandas. Pandas nutzt unter der Haube Numpy und damit schnellen C-Code, um Arrays effizient zu speichern. Statt in numpy.ndarray (ohne Spaltennamen) landet alles in Objekten vom Typ pandas.DataFrame. So ein DataFrame ist gewissermaßen ein Tabellenblatt für Programmierer, das die gleichen Funktionen wie Excel bereitstellt. Für Numpy-Veteranen bekannt, für Python eher ungewöhnlich: Die Daten in DataFrames sind hart typisiert. Wenn Sie ein DataFrame anlegen, müssen Sie daher gleich festlegen, ob dort Gleitkommazahlen, Ganzzahlen, Strings oder Zeitangaben in den Spalten stehen. Außerdem sind Spalten generell benannt, was in großen Tabelle für Übersicht sorgt.

Das Framework Altair zeichnet aus einem DataFrame mit einer Handvoll Zeilen ein hübsches Diagramm. Es bietet dafür eine kürzere und logischere Syntax als andere Python-Plotting-Bibliotheken wie Matplotlib. Altair erfindet das Rad nicht neu, sondern setzt intern auf der JavaScript-Plotting-Bibliothek Vega (oder Vega-Lite) auf, weshalb das Framework ohne Mehraufwand neben PNGs und SVGs auch Webseiten exportiert. Altairs integrierte Web-Affinität nutzt man am bequemsten, indem man den gesamten Python-Code gleich in einem Jupyter-Notebook schreibt. Aktiviert man dort nämlich mit einer Zeile den passenden Renderer, erscheinen die Diagramme direkt in der Weboberfläche des Notebook.

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