比特币一年翻6倍？看我用Python动态可视化比特币价格变化趋势
token.im 2023-10-13 05:11:16
大家好，我是安国！
近年来，比特币一直处于被吹捧为最佳投资产品的风口浪尖。 拥护者将加密货币视为一种类似黄金的保值手段，可以对冲通货膨胀和美元疲软。
其他人则认为，比特币的飙升只是一个巨大的刺激泡沫，必然会破灭
本文将动态可视化2013-2021年比特币价格，先看效果
检索数据
很多网站都有比特币数据，也有很多成熟的API，所以获取数据很简单，直接调用API接口即可，以下是获取和写入数据的全部代码
import requests
import json
import csv
import time
time_stamp = int(time.time())
url = f"https://web-api.coinmarketcap.com/v1/cryptocurrency/ohlcv/historical?convert=USD&slug=bitcoin&time_end={time_stamp}&time_start=1367107200"
rd = requests.get(url = url)
# 返回的数据是 JSON 格式，使用 json 模块解析
co = json.loads(rd.content)
list1 = co['data']['quotes']
with open('BTC.csv','w' ,encoding='utf8',newline='') as f:
csvi = csv.writer(f)
csv_head = ["date","price","volume"]
csvi.writerow(csv_head)
for i in list1:
quote_date = i["time_open"][:10]
quote_price = "{:.2f}".format(i["quote"]["USD"]["close"])
quote_volume = "{:.2f}".format(i["quote"]["USD"]["volume"])
csvi.writerow([quote_date, quote_price, quote_volume])
执行后，当前目录会生成BTC.csv数据文件
BTC价格变化的动态可视化
首先导入需要的包和相关设置
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
from matplotlib import cm
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.ticker as ticker
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML
from datetime import datetime
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
plt.rc('axes',axisbelow=True)
mpl.rcParams['animation.embed_limit'] = 2**128
plt.rcParams[]两句用来设置中文的显示
plt.rc('axes', axisbelow=True)的作用是设置外观要求，即坐标轴放在底部
mpl.rcParams['animation.embed_limit'] = 2**128 这句话是用来生成动画的，因为动画默认最大体积是20971520字节； 如果需要调整生成动画的最大音量，需要更改此参数
接下来用数据查看前5行和后5行
第一眼看表就知道，2013年初的价格在100美元左右，现在21年价格已经飙升到5万左右比特币如何获取和使用，什么时候涨得这么快了？ 让我们通过动态区域可视化来探索它
在可视化之前，需要对数据进行处理，因为我们的原始数据是这样的
是csv格式，Date字段是string类型，而在Python中使用matplotlib绘制时间序列图需要datetime时间戳格式才美观，所以我们使用如下代码进行转换
df = pd.read_csv('BTC.csv')
df['date']=[datetime.strptime(d, '%Y/%m/%d').date() for d in df['date']]
让我们制作一个静态面积图。 如果使用单色填充，可以使用如下代码
Span=180
N_Span=0
df_temp=df.loc[N_Span*Span:(N_Span+1)*Span,:]
df_temp.head(5)
fig =plt.figure(figsize=(6,4), dpi=100)
plt.subplots_adjust(top=1,bottom=0,left=0,right=0.9,hspace=0,wspace=0)
plt.fill_between(df_temp.date.values, y1=df_temp.price.values, y2=0,alpha=0.75, facecolor='r', linewidth=1,edgecolor ='none',zorder=1)
plt.plot(df_temp.date, df_temp.price, color='k',zorder=2)
plt.scatter(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1], color='white',s=150,edgecolor ='k',linewidth=2,zorder=3)
plt.text(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1]*1.18,s=np.round(df_temp.price.values[-1],1),size=10,ha='center', va='top')
plt.ylim(0, df_temp.price.max()*1.68)
plt.xticks(ticks=df_temp.date.values[0:Span+1:30],labels=df_temp.date.values[0:Span+1:30],rotation=0)
plt.margins(x=0.01)
ax = plt.gca()#获取边框
ax.spines['top'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
ax.spines['right'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
ax.spines['left'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
plt.grid(axis="y",c=(217/256,217/256,217/256),linewidth=1) #设置网格线
plt.show()
其中Span设置的价格是多少天，这里我们用200天。 N_Span代表权重；
df_temp=df.loc[N_Span*Span:(N_Span+1)*Span,:]表示选取的数据最多179行，即180天
plt.fill_between() 是用单色——红色填充
得到如下效果
但是一个颜色填充总感觉不够好，所以下面使用渐变色填充，使用plt.bar()函数实现Spectral_r颜色映射。 代码如下：
Span_Date =180
Num_Date =360 #终止日期
df_temp=df.loc[Num_Date-Span_Date: Num_Date,:] #选择从Num_Date-Span_Date开始到Num_Date的180天的数据
colors = cm.Spectral_r(df_temp.price / float(max(df_temp.price)))
fig =plt.figure(figsize=(6,4), dpi=100)
plt.subplots_adjust(top=1,bottom=0,left=0,right=0.9,hspace=0,wspace=0)
plt.bar(df_temp.date.values,df_temp.price.values,color=colors,width=1,align="center",zorder=1)
plt.plot(df_temp.date, df_temp.price, color='k',zorder=2)
plt.scatter(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1], color='white',s=150,edgecolor ='k',linewidth=2,zorder=3)
plt.text(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1]*1.18,s=np.round(df_temp.price.values[-1],1),size=10,ha='center', va='top')
plt.ylim(0, df_temp.price.max()*1.68)
plt.xticks(ticks=df_temp.date.values[0: Span_Date +1:30],labels=df_temp.date.values[0: Span_Date +1:30],rotation=0)
plt.margins(x=0.01)
ax = plt.gca()#获取边框
ax.spines['top'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
ax.spines['right'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
ax.spines['left'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
plt.grid(axis="y",c=(217/256,217/256,217/256),linewidth=1) #设置网格线
plt.show()
这里的数据过滤稍有不同，这里Span_Date设置的是初始时间，这里设置为180，即从开始日期算起180天。
Num_Date 设置结束时间。
df_temp=df.loc[Num_Date-Span_Date: Num_Date,:]使用loc函数过滤180天到结束日期的数据。
效果如下：
动态可视化
最后再动一下这张图，先把刚才画的部分封装一下
def draw_areachart(Num_Date):
Span_Date=180
ax.clear()
if Num_Date
df_span=df.loc[0:Span_Date,:]
colors = cm.Spectral_r(df_span.price.values / float(max(df_span.price.values)))
plt.bar(df_temp.date.values,df_temp.price.values,color=colors,width=1.5,align="center",zorder=1)
plt.plot(df_temp.date, df_temp.price, color='k',zorder=2)
plt.scatter(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1], color='white',s=150,edgecolor ='k',linewidth=2,zorder=3)
plt.text(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1]*1.18,s=np.round(df_temp.price.values[-1],1),
size=10,ha='center', va='top')
plt.ylim(0, df_span.price.max()*1.68)
plt.xlim(df_span.date.values[0], df_span.date.values[-1])
plt.xticks(ticks=df_span.date.values[0:Span_Date+1:30],labels=df_span.date.values[0:Span_Date+1:30],rotation=0,fontsize=9)
else:
df_temp=df.loc[Num_Date-Span_Date:Num_Date,:]
colors = cm.Spectral_r(df_temp.price / float(max(df_temp.price)))
plt.bar(df_temp.date.values[:-2],df_temp.price.values[:-2],color=colors[:-2],width=1.5,align="center",zorder=1)
plt.plot(df_temp.date[:-2], df_temp.price[:-2], color='k',zorder=2)
plt.scatter(df_temp.date.values[-4], df_temp.price.values[-4], color='white',s=150,edgecolor ='k',linewidth=2,zorder=3)
plt.text(df_temp.date.values[-1], df_temp.price.values[-1]*1.18,s=np.round(df_temp.price.values[-1],1),
size=10,ha='center', va='top')
plt.ylim(0, df_temp.price.max()*1.68)
plt.xlim(df_temp.date.values[0], df_temp.date.values[-1])
plt.xticks(ticks=df_temp.date.values[0:Span_Date+1:30],labels=df_temp.date.values[0:Span_Date+1:30],rotation=0,fontsize=9)
plt.margins(x=0.2)
ax.spines['top'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为红色
ax.spines['right'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
ax.spines['left'].set_color('none') # 设置上‘脊梁’为无色
plt.grid(axis="y",c=(217/256,217/256,217/256),linewidth=1) #设置网格线
plt.text(0.01, 0.95,"BTC平均价格($)",transform=ax.transAxes, size=10, weight='light', ha='left')
ax.text(-0.07, 1.03, '2013年到2021年的比特币BTC价格变化情况',transform=ax.transAxes, size=17, weight='light', ha='left')
fig, ax = plt.subplots(figsize=(6,4), dpi=100)
plt.subplots_adjust(top=1,bottom=0.1,left=0.1,right=0.9,hspace=0,wspace=0)
draw_areachart(150)
然后使用matplotlib包的animation.FuncAnimation()函数，再调用上面写的draw_areachart(Num_Date)函数。
输入参数Num_Date与静态可视化中提到的日期相同，赋值为np.arange(0,df.shape[0],1)。
最后使用Ipython包的HTML()函数将动画转换成动画页面进行演示。 代码如下：
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML
fig, ax = plt.subplots(figsize=(6,4), dpi=100)
plt.subplots_adjust(left=0.12, right=0.98, top=0.85, bottom=0.1,hspace=0,wspace=0)
animator = animation.FuncAnimation(fig, draw_areachart, frames=np.arange(0,df.shape[0],1),interval=100)
HTML(animator.to_jshtml())
函数 FuncAnimation(fig, func, frames, init_func, interval, blit) 是一个绘制动画的函数。 其参数如下：
“”
这是最终效果
可以看到，在过去的一年里，由于机构兴趣的增加比特币如何获取和使用，比特币上涨了6倍多，最高已经超过58000美元/币。 当然，看得出来摔的也很吓人。 关于比特币，你怎么看？ ？
