如何使用Python优化爬虫和数据可视化

你是否曾经想过如何从Bilibili网站上获取有关UP主的信息，并将其可视化呈现出来？本教程将向你展示如何使用Python、Selenium、Pandas和Matplotlib优化你的爬虫和数据可视化流程，以更轻松地收集和分析数据。

前言

在这个信息爆炸的时代，我们有许多方法来获取数据。而对于喜欢Bilibili的用户来说，UP主的粉丝数量和内容质量是非常关键的信息。我们将使用Python编程语言来自动抓取Bilibili上UP主的信息，并通过数据可视化来更好地理解这些数据。

准备工作

在开始之前，确保你已经安装了以下Python库：

• Pandas：用于数据处理和分析。
• Matplotlib：用于数据可视化。
• Selenium：用于网页自动化操作。

你还需要下载Microsoft Edge浏览器驱动，确保与你的浏览器版本相匹配。现在，让我们开始吧！

第一步：设置环境

首先，让我们设置Python环境并导入必要的库：

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
import pinyin

在这里，我们导入了所需的库，包括Pandas用于数据处理、Matplotlib用于可视化、Selenium用于网页自动化操作以及pinyin用于处理拼音。

第二步：设置中文显示

由于我们将处理中文字符，我们需要设置Matplotlib以正确显示中文字符：

plt.rcParams["font.sans-serif"] = ["SimHei"]
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

这将确保你的可视化图表中可以正确显示中文。

第三步：编写辅助函数

在进行爬取和数据处理之前，我们将编写一些辅助函数来处理文字数据：

def getStrAllAlpha(string):
    return pinyin.get_initial(string, delimiter="").upper()

def getStrFirstAlpha(string):
    string = getStrAllAlpha(string)
    string = string[0:1]
    return string.upper()

这两个函数将用于将UP主的名字转换为拼音，并提取首字母，以便后续的数据整理。

第四步：爬取UP主信息

现在，让我们开始爬取Bilibili上UP主的信息。我们将使用Selenium来自动化这个过程。首先，设置Bilibili的搜索页面URL：

url = "https://search.bilibili.com/upuser?keyword=mc&from_source=webtop_search&spm_id_from=333.1007&order=fans"

接下来，设置浏览器的User-Agent，以模拟用户操作：

header = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2227.1 Safari/537.36'}
opt = webdriver.EdgeOptions()
opt.add_argument('--user-agent=%s' % header)
edge = webdriver.Edge(options=opt)

然后，让浏览器打开Bilibili的搜索页面：

edge.get(url)

现在，我们准备开始爬取UP主信息。我们将循环爬取100个UP主的名字和粉丝数量，并将它们存储在两个列表中：

name_list = []
people_list = []

for i in range(1, 101):
    try:
        # 使用XPath定位UP主信息
        li = edge.find_element(by=By.XPATH, value='//*[@id="user-list"]/div[1]/ul/li[' + str(i) + ']')
        txt = li.text
        name = txt.split("\n")[0].split("+")[0]
        people = txt.split("\n")[2].split("：")[1].split("万")[0]
        name_list.append(name)
        people_list.append(float(people))
        print(name, people)
    except:
        print("切页")
        # 点击下一页按钮
        button = edge.find_element(by=By.XPATH, value='//*[@id="user-list"]/div[1]/div[2]/div/ul/li[' + str(page) + ']/button').click()
        page += 1

这个循环将遍历100个UP主的信息，并将它们存储在两个列表中。如果需要翻页，它还会自动点击下一页按钮。

第五步：数据整理

现在，我们已经成功爬取了UP主的信息，接下来让我们对数据进行整理。首先，我们将按照首字母对UP主进行分类：

abc_name = []
abc_name2 = []
abc_people = []
abc_people2 = []
abc = "A"

for i in range(26):
    for j in name_list:
        if getStrFirstAlpha(j) == abc:
            abc_name.append(j)
            tt = name_list.index(j)
    abc = chr(ord(abc) + 1)

for id in abc_name:
    if id not in abc_name2:
        abc_name2.append(id)

for i in abc_name2:
    abc_people2.append(people_list[name_list.index(i)])

这段代码会将UP主按照首字母进行分类，并创建两个新的列表，分别存储UP主的名字和粉丝数量。

第六步：数据保存

我们将整理好的数据保存为CSV文件，以备后续分析和可视化使用：

data = pd.DataFrame({"UP主名字": name_list, "粉丝数量/万": people_list})
data.to_csv("up主信息.csv")

data = pd.DataFrame({"UP主名字": abc_name2, "粉丝数量/万": abc_people2})
data.to_csv("按首字母分类.csv")

这将创建两个CSV文件

，分别存储UP主的详细信息和按首字母分类的信息。

第七步：数据可视化

现在，我们已经成功获取和整理了UP主的信息，接下来让我们使用Matplotlib进行数据可视化。我们将创建两个柱状图，一个显示所有UP主的粉丝数量，另一个按首字母分类显示：

plt.subplot(1, 2, 1)
bar1 = plt.bar(name_list, people_list, color=['r', 'r', 'r', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b'])
plt.xticks(rotation=90, fontsize=13)
plt.bar_label(bar1, label_type='edge')

plt.subplot(1, 2, 2)
bar2 = plt.bar(abc_name2, abc_people2, color=['r', 'r', 'r', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b'])
plt.bar_label(bar2, label_type='edge')
plt.xticks(rotation=90, fontsize=13)

plt.show()

这段代码会创建两个子图，一个显示所有UP主的粉丝数量，另一个按首字母分类显示。最后，通过plt.show()将图表显示出来。

总结

通过这个教程，你学会了如何使用Python、Selenium、Pandas和Matplotlib来爬取Bilibili上UP主的信息，并将其进行数据整理和可视化。这对于分析UP主的粉丝数量和分类是非常有用的。

现在，你可以探索更多的数据分析和可视化方法，或者将这些数据用于其他有趣的项目。希望这个教程对你有所帮助！

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