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用Python分析周杰伦歌曲并进行数据可视化

article 2024/11/19 3:20:11

大家好，今天我们用python分析下周杰伦歌曲。为了尽量完整地呈现从原始数据到可视化的过程，接下来我们会先简单讲解数据的预处理过程，即如何将 JSON 数据转化为Excel 格式，以及如何对周杰伦的歌曲进行分词。

本案例中的歌词数据来自中文歌词数据库，这个数据库提供了华语歌手的歌曲及歌词信息，数据以 JSON 格式存储。

数据预处理指的是将原始数据处理成我们希望的格式，并提取出我们需要的信息。

在本案例中，我们需要先从数据库中筛选出演唱者为周杰伦的歌曲，然后获得这些歌曲的歌词，并将它们存储到纯文本文档（.txt 格式）中，以下提供两种方法。

第一种方法，先把 JSON 文件转换为 Excel 可以打开的 .csv 文件或 .xlsx 文件格式。这可以借助一些在线的转换工具完成（如 JSON to CSV Converter）。一般而言，只需将文件拖入这些工具，选择好转换格式类型，即可转换完成。接着，我们便可以在 Excel 中打开该数据，然后单击“数据→筛选”命令，选择歌手为“周杰伦”的歌曲。之后，选中它们的歌词，并将其粘贴到纯文本文档中。

第二种方法，通过 Python 进行数据预处理。首先，需要引入 JSON 库（未安装者通过 pip install json 安装）。

import json

然后，读取我们下载的 JSON 文件，存储在名为 data 的变量中。

with open(‘ lyrics.json’ , ‘ r’ ) as f:
data = json.load(f)

接着，遍历 data 中的每一项，找出“歌手”=“周杰伦”的数据项，存到data_zjl 中。

data_zjl = [item for item in data if item[‘ singer’ ]==’ 周杰伦’ ]
print(len(data_zjl))

建立一个空列表 zjl_lyrics，用于存储歌词。遍历 data_zjl 中的每一首歌，将它们的歌词存到 zjl_lyrics 中。

Zjl_lyrics = []
for song in data_zjl:
zjl_lyrics = zjl_lyrics + song[‘ lyric’ ]

最后将 zjl_lyrics 写入一个新的 .txt 文件。

with open(“ zjl_lyrics.txt” , “ w” ) as outfifile:
outfifile.write(“ \n” .join(zjl_lyrics))

通过这几行代码，我们就获得了周杰伦所有歌曲的歌词数据（见图1）。以这个 .txt 文件为基础，我们便可以进行词频统计了。

以下附上一种在 Python 中分词的方法。首先引入 jieba 库（安装：pip install jieba）、pandas 库（安装：pip install pandas）、用于频次统计的 Counter 库，以及表单工具，代码如下：

import jieba
import jieba.analyse
import pandas as pd
from collections import Counter

事先准备好一个中文的停用词表（.txt 文件，里面包含一些常见的、需要过滤的中文标点和虚词，可在网上下载），代码如下：

with open(‘ chinese_stop_words.txt’ ) as f:
stopwords = [line.strip() for line in f.readlines()]

打开歌词文件，利用 jieba 库进行分词。分词之后，删除停用词、去除无用的符号等。用 Counter 库对清洗干净的词语进行频次统计。然后将统计结果用 pandas库转换为数据表单，存储为 Excel 文件，代码如下：

fifile = open(“ zjl_lyrics.txt” ).read()
words = jieba.lcut(fifile, cut_all=False, use_paddle=True)
words = [w for w in words if w not in stopwords]
words = [w.strip() for w in words]
words = [w for w in words if w != ‘ ’ ]
words_fifilter = [w for w in words if len(w) > 1]
df = pd.DataFrame.from_dict(Counter(words_fifilter), orient=’ index’ ).
reset_index()
df = df.rename(columns={‘ index’ :’ words’ , 0:’ count’ })
df.to_excel(“ 周杰伦分词结果 .xlsx” )

由此，如下表所示，我们便获得了分词后的单词及词频。使用这个文档，我们就可以开始制作可视化了。

由于是文本类数据，我们首先想到的可视化形式可能是文字云。如果你使用 Python，则可以直接基于刚才的分析结果，调用wordcloud库绘制文字云，代码如下：

from wordcloud import WordCloud
# 注 ：这里需要引入一个中文字体，否则会乱码
wc = WordCloud(font_path = ‘ Alibaba-PuHuiTi-Regular.ttf’ ,
background_color=” white” ,
max_words = 2000)
wc.generate(‘ ‘ .join(words_fifilter))
import matplotlib.pyplot as plt
plt.imshow(wc)
plt.fifigure(fifigsize=(12,10), dpi = 300)
plt.axis(“ off” )
plt.show()

绘制结果如图所示：