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python绘制三国演义词云图

青葱年少 • • Python • 阅读 60

导入模块

1.jieba的安装与使用

pip install jieba
conda install -c conda-forge jieba

Python2.X版

  • 全自动安装：easy_install jieba 或者 pip install jieba
  • 半自动安装：先下载http://pypi.python.org/pypi/jieba/ ，解压后运行python setup.py install
  • 手动安装：将jieba目录放置于当前目录或者site-packages目录
  • 通过import jieba 来引用

Python3.X版

  • 目前master分支是只支持Python2.x 的

  • Python3.x 版本的分支也已经基本可用： https://github.com/fxsjy/jieba/tree/jieba3k

  •  git clone https://github.com/fxsjy/jieba.git
 git checkout jieba3k
 python setup.py install

        使用国人开发的jieba（结巴的拼音）库来进行智能分词，并加入空格，才能被wordcloud库所用。

        中文智能分词：‘西安全城下大雨’，应该分成‘西安’，‘全城’，‘下大雨’。而不是‘西’，‘安全’，‘城下’，‘大雨’

(1)jieba分词的三种模式：精确模式、全模式、搜索引擎模式

        – 精确模式：把文本精确的切分开，不存在冗余单词

        – 全模式：把文本中所有可能的词语都扫描出来，有冗余

        – 搜索引擎模式：在精确模式基础上，对长词再次切分

(2)jieba库常用函数

①分词

  • jieba.cut方法接受两个输入参数: 1) 第一个参数为需要分词的字符串 2）cut_all参数用来控制是否采用全模式
  • jieba.cut_for_search方法接受一个参数：需要分词的字符串,该方法适合用于搜索引擎构建倒排索引的分词，粒度比较细
  • 注意：待分词的字符串可以是gbk字符串、utf-8字符串或者unicode
  • jieba.cut以及jieba.cut_for_search返回的结构都是一个可迭代的generator，可以使用for循环来获得分词后得到的每一个词语(unicode)，也可以用list(jieba.cut(…))转化为list

②词性标注 

  • 标注句子分词后每个词的词性，采用和ictclas兼容的标记法

  •   >>> import jieba.posseg as pseg
  >>> words = pseg.cut("我爱北京天安门")
  >>> for w in words:
  ...    print w.word, w.flag
  ...
  我 r
  爱 v
  北京 ns
  天安门 ns

2.词云wordcloud库的安装与使用

        词云（Word Cloud）是对文本中出现频率较高的词语给予视觉化展示的图形, 是一种常见的文本挖掘的方法。wordcloud是优秀的词云展示第三方库，wordcloud能够将一段文本变成一个词云。词云在我们的生活中经常能够看到，无论是中文的词云还是英文的词云。   

（1）wordcloud库的安装

pip install wordcloud 

conda install -c conda-forge wordcloud

（2）wordcloud库的使用

        wordcloud库把词云当做一个WordCloud对象，

        即wordcloud.WordCloud()是一个代表文本对应词云的对象，一个词云就是一个WordCloud对象。wordcloud库可以根据文本中词语出现的频率等一系列参数来绘制词云，在绘制词云时，词云的形状、尺寸、颜色包括字体都是可以设定的。

        由文本变为词云，wordcloud库大概做了4件事：1.wordcloud库以空格为分隔符，将文本分割成单词；2.wordcloud库会在文本中统计每一个单词出现的次数，单词出现次数越多，那么单词显示的词云效果的字体越大，反之则反。并且将只有1到2个字符的单词过滤掉；3.wordcloud库会根据统计单词出现的次数，为不同的单词配置显示的字号；4.进行布局。

一.实验步骤 

Step1）安装jieba库，wordcloud库

1.PyCharm环境安装

①安装jieba库

②安装wordcloud库

2.检查环境安装

①检查jieba库

 ②检查wordcloud库

Step2）导入jieba、wordcloud模块

# 导入模块
import jieba  # 分词
import wordcloud as wc  # 词云
import jieba.posseg as pseg

Step3）导入“三国演义.txt”文件

文件操作的步骤为：

为了简便操作，本实验选用with语句导入文件。

# 导入文件“三国演义”
with open(r'C:\Users\ROG\Desktop\三国演义.txt', 'r',encoding='utf-8') as f:
    tf = f.read()

Step4）对文件对象精选分词和词性标注

        由于jieba库中，jieba.lcut方法只能分词，不能标注词语的词性，本实验采用jieba库中pseg模块，利用pseg.lcut方法，完成分词并标注词性。

# 分词
seg_list = pseg.lcut(tf)

Step5）词频统计

        由于实验目的是为了将《三国演义》中常见人名进行去重后生成词云，所以，本实验对词语进行了筛选，分别进行了以下三种筛选操作：

①词语长度筛选

if len(word.word) >= 2

②词语词性筛选

查询jieba词性标注表：

word.flag == 'nrfg' or word.flag == 'nr'

 ③人名去重

        if word.word in ('玄德','玄德曰','刘皇叔','皇叔'):
            rword = '刘备'
        elif word.word in ('乱世奸雄','治世能臣','阿瞒','乱世枭雄','孟德','丞相'):
            rword = '曹操'
        elif word.word in ('碧眼小儿','紫髯鼠辈','孙仲谋'):
            rword = '孙权'
        elif word.word in ('诸葛亮','卧龙先生','伏龙','军师','孔明曰'):
            rword = '孔明'
        elif word.word in ('关公','云长'):
            rword = '关羽'
        else:
            rword = word.word

统计词频本实验采用字典get（）方法

counts[rword] = counts.get(rword,0) + 1

词频统计完整代码：

# 词频统计
counts = {}
for word in seg_list:
    if len(word.word) >= 2 and ( word.flag == 'nrfg' or word.flag == 'nr' ):
        if word.word in ('玄德','玄德曰','刘皇叔','皇叔'):
            rword = '刘备'
        elif word.word in ('乱世奸雄','治世能臣','阿瞒','乱世枭雄','孟德','丞相'):
            rword = '曹操'
        elif word.word in ('碧眼小儿','紫髯鼠辈','孙仲谋'):
            rword = '孙权'
        elif word.word in ('诸葛亮','卧龙先生','伏龙','军师','孔明曰'):
            rword = '孔明'
        elif word.word in ('关公','云长'):
            rword = '关羽'
        else:
            rword = word.word
        counts[rword] = counts.get(rword,0) + 1

Step6）词频排序

        本实验采用列表sort（）函数排序，sort() 函数用于对原列表进行排序，key参数采用匿名函数lambda x:x[1]，reverse参数选择True。

# 词频排序
items = list(counts.items())
items.sort(key= lambda x:x[1],reverse=True)

Step7）输出词频前20个人名

# 输出词频前20个人名
for i in range(20):
    word, count = items[i]
    print("{}:{}".format(word,count))

Step8）绘制词云图

        本实验采用wordcloud库WordCloud方法绘制词云图，参数设置如下：

        图片背景颜色：background_color=’white’

        图片宽：width=2000

        图片高：height=1600

        最多显示词语数量：max_words=1000

        字体：font_path=”C:/Windows/Fonts/simhei.ttf”

        采用wordcloud库generate_from_frequencies方法根据词频字典，依据词频数，绘制词云图。

        将图片保存至C:/Users/ROG/Desktop，命名为：三国演义词云图.jpg

        绘制词云图完整代码如下：

# 绘制词云图
w = wc.WordCloud( background_color='white',
                  width=2000 ,
                  height=1600 ,
                  max_words=1000 ,
                  font_path="C:/Windows/Fonts/simhei.ttf"  )
w.generate_from_frequencies(counts)

# 保存图片
w.to_file("C:/Users/ROG/Desktop/三国演义词云图.jpg")

全过程代码如下：

# 导入模块
import jieba  # 分词
import wordcloud as wc  # 词云
import jieba.posseg as pseg

# 导入文件“三国演义”
with open(r'C:\Users\ROG\Desktop\三国演义.txt', 'r',encoding='utf-8') as f:
    tf = f.read()

# 分词
seg_list = pseg.lcut(tf)

# 词频统计
counts = {}
for word in seg_list:
    if len(word.word) >= 2 and ( word.flag == 'nrfg' or word.flag == 'nr' ):
        if word.word in ('玄德','玄德曰','刘皇叔','皇叔'):
            rword = '刘备'
        elif word.word in ('乱世奸雄','治世能臣','阿瞒','乱世枭雄','孟德','丞相'):
            rword = '曹操'
        elif word.word in ('碧眼小儿','紫髯鼠辈','孙仲谋'):
            rword = '孙权'
        elif word.word in ('诸葛亮','卧龙先生','伏龙','军师','孔明曰'):
            rword = '孔明'
        elif word.word in ('关公','云长'):
            rword = '关羽'
        else:
            rword = word.word
        counts[rword] = counts.get(rword,0) + 1


# 词频排序
items = list(counts.items())
items.sort(key= lambda x:x[1],reverse=True)

# 输出词频前20个人名
for i in range(20):
    word, count = items[i]
    print("{}:{}".format(word,count))

# 绘制词云图
w = wc.WordCloud( background_color='white',
                  width=2000 ,
                  height=1600 ,
                  max_words=1000 ,
                  font_path="C:/Windows/Fonts/simhei.ttf"  )
w.generate_from_frequencies(counts)

# 保存图片
w.to_file("C:/Users/ROG/Desktop/三国演义词云图.jpg")

二．数据记录与处理

1.词频排名前20的人名

2.三国演义人名词云图

三．结果分析

           根据词云图结合词频统计表分析可知：

        《三国演义》中出现频率最高的人物是刘备，出乎很多资深读者意料地，刘皇叔力压「三绝」排名榜首。其次是孔明，从出山后就是演义核心看点，曹刘死后一段故事的当然主角。紧接着是曹操，乱世枭雄，天下英雄谁敌手？三国演义前半部分，讲的就是曹刘的故事。

        由此也可以反映出作者罗贯中“尊刘抑曹”的态度。“尊刘”的原因是刘备代表汉朝皇室正统，反映了广大人民渴望统一，反对分裂、拥护仁政，反对暴政的根本要求；他把诸葛亮塑造为智慧的化身，极大地鼓舞了人们对自身能力的信心，促使人们在斗争实践中不断丰富和发展自己的智慧；

四.实验改进 

Step1）提高分词精确度

        可以发现，在词频统计时，程序把“魏兵”、“曹兵”误认为人名，程序精确度还需进一步提升。

        通过建立去除词库，利用遍历的思想，去除错误识别词。

# 去除停用词
list_tf2 = tf2.split()
for i in list_tf2:
    del(counts[i])

# 词频排序
items = list(counts.items())
items.sort(key= lambda x:x[1],reverse=True)

        去除后的词频统计结果为：

可以看出，去除后的词频统计均为人名。

Step2）改变词云图形状

导入模块

import numpy as np
from PIL import Image

读取底板图形文件：

pic = np.array(Image.open('C:/Users/ROG/Desktop/图片3.png'))

调整词云图参数：

w = wc.WordCloud( background_color='white',
                  mask=pic,
                  width=2000 ,
                  height=1600 ,
                  max_words=1000 ,
                  font_path="C:/Windows/Fonts/simhei.ttf"  )
w.generate_from_frequencies(counts)

改变形状后的词云图展示：

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