把英雄分类，看 Python 带你上王者

王者荣耀这么久了，还没上王者？哈哈哈，看过来，是不是对英雄理解的不够透彻呢，是不是还没有很好的为英雄分类呢，今天就来看看英雄分类

技术栈

一、EM 聚类简介

二、爬取网上的英雄初始属性值

三、做成饼图

EM 聚类简介

EM 英文名是 Expectation Maximization，也叫最大期望算法。

在统计计算中，最大期望（EM）算法是在概率（probabilistic）模型中寻找参数最大似然估计或者最大后验估计的算法，其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量（Latent Variable）。

最大期望算法经过两个步骤交替进行计算，第一步是计算期望（E），利用对隐藏变量的现有估计值，计算其最大似然估计值；第二步是最大化（M），最大化在 E 步上求得的最大似然值来计算参数的值。M 步上找到的参数估计值被用于下一个 E 步计算中，这个过程不断交替进行。

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进行英雄聚类

使用 sklearn 库中的的 EM 聚类算法框架，采用高斯混合模型

from sklearn.mixture import GaussianMixture
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一些主要参数意义如下，其他参数可以查看相关文档

1. n_components:混合高斯模型个数，也就是想要的聚类个数，默认为1

2. covariance_type:协方差类型，包括{‘full’,‘tied’, ‘diag’, ‘spherical’}四种，分别对应完全协方差矩阵（元素都不为零），相同的完全协方差矩阵（HMM会用到），对角协方差矩阵（非对角为零，对角不为零），球面协方差矩阵（非对角为零，对角完全相同，球面特性），默认‘full’ 完全协方差矩阵

3. max_iter:最大迭代次数，默认100

所以可以构造 GMM 聚类如下：

# 构造 GMM 聚类
gmm = GaussianMixture(n_components=20, covariance_type='full')
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有一份如下结构的数据：

[图片上传中...(image-5dab6a-1562219826453-6)]

可以看到，涉及到的属性非常多，初始的属性设置如下：

feature = ['1级物理攻击', '15级物理攻击', '每级成长',
           '1级生命', '15级生命', '生命成长值', '1级物理防御',
           '15级物理防御', '每级物理防御成长', '攻速成长',
           '1级每5秒回血', '15级每5秒回血', '1级最大法力',
           '15级最大法力', '最大法力成长', '1级每五秒回蓝',
           '15级每5秒回蓝', '近/远程？', '移速', '定位', '个人建议分路']
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属性降维

可以先通过热力图来判断下哪些属性是强相关的，只保留唯一属性

import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

corr = data[feature].corr()
plt.figure(figsize=(14, 14))
sns.heatmap(corr, annot=True)
plt.show()
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[图片上传中...(image-232849-1562219826453-5)]

可以看到，其中”1级最大法力“，”15级最大法力“，”最大法力成长“，是强相关的，由此可以做出属性筛选，最终保留的属性如下：

features_remain = ['15级生命', '15级物理攻击',
                   '15级物理防御', '15级最大法力',
                   '15级每5秒回血', '15级每5秒回蓝', '移速',
                   '攻速成长', '近/远程？']
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数据规范化

将攻击范围字段（”近/远程？“）转换为 0 和 1

data_new['近/远程？'] = data_new['近/远程？'].map({'远程': 1, '近程': 0})
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EM 聚类计算

采用高斯混合模式，并把生成的类别写入 csv 文件中

 # 构造 GMM 聚类
 gmm = GaussianMixture(n_components=20, covariance_type='full')
 gmm.fit(data_new)

 # 训练数据
 prediction = gmm.predict(data_new)
 # print(prediction)

 hero_data.insert(0, '分组', prediction)
 hero_data.to_csv('hero_out.csv', index=False, sep=',', encoding='gb18030')
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饼图输出

为了更加直观的查看各个英雄的分组情况，这里使用饼图来做可视化 首先取出数据的”分组“和”名称“两个字段，并对”分组“字段进行分组处理

df = hero_data[['分组', '名称']]
grouped = df.groupby(['分组'])
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然后取出分组中的数值，并用 pyecharts 来画饼图

 from pyecharts import Pie

 k = []
 for name, group in grouped:
     k.append({name: list(group['名称'].values)})

 kk = []
 for i in k:
     for k, v in i.items():
        kk.append(v)

length = []
key = []
for i in kk:
    key.append(str(i))
    length.append(len(i))
pie = Pie('英雄完全属性分类图', title_pos='center')
pie.add("", key, length,
        is_label_show=True, legend_pos="bottom", legend_orient="vertical",)
pie.render()
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[图片上传中...(image-3be250-1562219826453-4)]

抓取英雄初始属性

要想获得更加全的英雄数据，还是需要到网上抓取，这样才能够保证英雄的数量是最新的。这里我使用的是 db.18183.com/ 网站的数据，页面如下：

[图片上传中...(image-9bb357-1562219826453-3)]

[图片上传中...(image-ce0f68-1562219826453-2)]

获取英雄页面 URL

使用 BeautifulSoup 来定位到 class 为 mod-iconlist 的 ul 元素，里面保存的就是各个英雄的页面

    url = 'http://db.18183.com/'
    url_list = []
    res = requests.get(url + 'wzry').text
    content = BeautifulSoup(res, "html.parser")
    ul = content.find('ul', attrs={'class': "mod-iconlist"})
    hero_url = ul.find_all('a')
    for i in hero_url:
        url_list.append(i['href'])
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抓取详细信息

循环抓取到的 URL 列表，抓取每个英雄的详细信息

     base_url = 'http://db.18183.com/'
     detail_list = []
     for i in url:
         # print(i)
         res = requests.get(base_url + i).text
         content = BeautifulSoup(res, "html.parser")
         name_box = content.find('div', attrs={'class': 'name-box'})
         name = name_box.h1.text
         hero_attr = content.find('div', attrs={'class': 'attr-list'})
        attr_star = hero_attr.find_all('span')
        survivability = attr_star[0]['class'][1].split('-')[1]
        attack_damage = attr_star[1]['class'][1].split('-')[1]
        skill_effect = attr_star[2]['class'][1].split('-')[1]
        getting_started = attr_star[3]['class'][1].split('-')[1]
        details = content.find('div', attrs={'class': 'otherinfo-datapanel'})
        # print(details)
        attrs = details.find_all('p')
        attr_list = []
        for attr in attrs:
            attr_list.append(attr.text.split('：')[1].strip())
        detail_list.append([name, survivability, attack_damage,
                            skill_effect, getting_started, attr_list])
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保存到 csv 文件

open 一个文件，把对应的列表字段存入

     with open('all_hero_init_attr.csv', 'w', encoding='gb18030') as f:
         f.write('英雄名字,生存能力,攻击伤害,技能效果,上手难度,最大生命,最大法力,物理攻击,'
                 '法术攻击,物理防御,物理减伤率,法术防御,法术减伤率,移速,物理护甲穿透,法术护甲穿透,攻速加成,暴击几率,'
                 '暴击效果,物理吸血,法术吸血,冷却缩减,攻击范围,韧性,生命回复,法力回复\n')
         for i in details:
             try:
                 rowcsv = '{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{},{}'.format(
                     i[0], i[1], i[2], i[3], i[4], i[5][0], i[5][1], i[5][2], i[5][3], i[5][4], i[5][5],
                     i[5][6], i[5][7], i[5][8], i[5][9], i[5][10], i[5][11], i[5][12], i[5][13], i[5][14], i[5][15],
                    i[5][16], i[5][17], i[5][18], i[5][19], i[5][20]
                )
                f.write(rowcsv)
                f.write('\n')
            except:
                continue
复制代码

数据清理

因为这个网站可能做的不是很用心，有些属性会存在两个百分号和为空的情况，如图：

[图片上传中...(image-ced2dd-1562219826452-1)]

所以需要处理下。

对于两个百分号，直接使用 notepad++ 把所有的 %% 的替换为单 % 即可

对于为空的字段，使用如下代码处理，填为 0

# 把空值设置为0
data_init = data_init.fillna(0)
复制代码

完成

对于数据规范化，GMM 聚类和饼图呈现，都和前面类似，不再赘述，下面来看看饼图效果

[图片上传中...(image-13f8ec-1562219826452-0)]

虽然通过这两张饼图，没有办法一下子提高你手残的毛病，但是明确了英雄的分类，不是离王者更近了一步吗