基于Python繪制鍵盤按鍵使用次數(shù)的熱力圖
更新時間：2024年04月22日 10:08:13 作者：大鯨魚crush
這篇文章主要為大家詳細介紹了如何使用Python繪制鍵盤按鍵使用次數(shù)的熱力圖,文中的示例代碼講解詳細,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學習一下
前言
刷掘金時候偶然看到了記錄下今天敲了多少下鍵盤，但是博主只是展示了統(tǒng)計出的鍵盤使用次數(shù)，因此想到在這個idea上小改一下，實現(xiàn)鍵盤按鍵的熱力圖展示。
思路分析
- 按鍵記錄 這里可以使用 pynput 來偵聽鍵盤事件并記錄每次按鍵的計數(shù)。
- 數(shù)據(jù)存儲 使用一個字典來存儲按鍵次數(shù)，其中鍵代表鍵盤鍵，值代表按下的次數(shù)。
- 可視化 使用 matplotlib 和 seaborn 庫可視化熱力圖。 您將把字典中的計數(shù)映射到色標，該色標將顯示在代表 108 鍵鍵盤的布局上。
- 實時顯示 使用 tkinter 庫實時更新熱圖
具體實現(xiàn)
設置環(huán)境
首先安裝一些Python庫。pynput庫將允許我們捕獲鍵盤事件，matplotlib將使我們能夠創(chuàng)建熱圖可視化，tkinter將用于構建GUI。：
pip install pynput matplotlib tk
定義按鍵字典
這里我們需要預先使用字典存儲鍵盤中的全部按鍵的名字。
key_layout = [
['Esc', 'F1', 'F2', 'F3', 'F4', 'F5', 'F6', 'F7', 'F8', 'F9', 'F10', 'F11', 'F12', 'PrtSc', 'Scroll', 'Pause'],
['`', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-', '=', 'Backsp', '', ''],
['Tab', 'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '[', ']', '\', '', ''],
['Caps', 'A', 'S', 'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', ';', "'", 'Enter', '', '', ''],
['Shift', 'Z', 'X', 'C', 'V', 'B', 'N', 'M', ',', '.', '/', 'Shift', '', '', '', ''],
['Ctrl', 'Win', 'Alt', 'Space', 'Alt', 'Fn', 'Menu', 'Ctrl', '', '', '', '', '', '', '', '']
]捕獲鍵盤輸入
pynput可以以非阻塞方式監(jiān)聽鍵盤事件。保證程序可以在監(jiān)聽按鍵時繼續(xù)進行其他任務（如更新GUI）。以下是如何為鍵盤事件設置監(jiān)聽器：
from pynput.keyboard import Listener
def on_press(key):
try:
key_name = key.char.lower() if hasattr(key, 'char') and key.char is not None else key.name.lower()
if key_name in key_counts:
key_counts[key_name] += 1
update_heatmap()
except AttributeError:
pass
listener = Listener(on_press=on_press)
listener.start()
存儲和加載數(shù)據(jù)
這里我增加了個數(shù)據(jù)存儲功能，在每次關閉的時候將數(shù)據(jù)存儲到本地json文件中。load_data()和save_data()函數(shù)處理從文件中讀取和寫入數(shù)據(jù)：
import json
import os
def load_data():
if os.path.exists('keyboard_data.json'):
with open('keyboard_data.json', 'r') as file:
return json.load(file)
else:
return {}
def save_data(data):
with open('keyboard_data.json', 'w') as file:
json.dump(data, file, indent=4)
使用Matplotlib創(chuàng)建熱圖
使用matplotlib來生成我們的熱圖：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
fig, ax = plt.subplots()
heatmap = ax.imshow(np.zeros((6, 16)), cmap='hot', interpolation='nearest')
for y, row in enumerate(key_layout):
for x, key in enumerate(row):
ax.text(x, y, key, ha='center', va='center', color='white')
使用Tkinter構建GUI
這里使用了tkinter來構建一個簡單的UI界面。
import tkinter as tk
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
root = tk.Tk()
root.title("Keyboard Heatmap")
canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
canvas_widget = canvas.get_tk_widget()
canvas_widget.pack()
root.mainloop()
界面效果如下：
處理程序關閉
為了確保在應用程序關閉時保存數(shù)據(jù)，我們連接到窗口的關閉事件：
def on_close():
save_data(data)
root.destroy()
root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", on_close
)
最終效果
最終代碼匯總
import tkinter as tk
from pynput.keyboard import Listener
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
import numpy as np
import json
from datetime import datetime
import os
key_layout = [
['Esc', 'F1', 'F2', 'F3', 'F4', 'F5', 'F6', 'F7', 'F8', 'F9', 'F10', 'F11', 'F12', 'PrtSc', 'Scroll', 'Pause'],
['`', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-', '=', 'Backsp', '', ''],
['Tab', 'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '[', ']', '\', '', ''],
['Caps', 'A', 'S', 'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', ';', "'", 'Enter', '', '', ''],
['Shift', 'Z', 'X', 'C', 'V', 'B', 'N', 'M', ',', '.', '/', 'Shift', '', '', '', ''],
['Ctrl', 'Win', 'Alt', 'Space', 'Alt', 'Fn', 'Menu', 'Ctrl', '', '', '', '', '', '', '', '']
]
# Initialize key counts, ignoring empty strings
key_counts = {key.lower(): 0 for row in key_layout for key in row if key}
# File for storing the data
data_file = 'keyboard_data.json'
# Load historical data
def load_data():
if os.path.exists(data_file):
with open(data_file, 'r') as f:
return json.load(f)
else:
return {}
# Save data
def save_data(data):
with open(data_file, 'w') as f:
json.dump(data, f, indent=4)
# Current date
current_date = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d")
data = load_data()
if current_date not in data:
data[current_date] = {key.lower(): 0 for row in key_layout for key in row if key}
# Setup the matplotlib figure and axis
fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 3))
heatmap = ax.imshow(np.zeros((6, 16)), cmap='hot', interpolation='nearest', vmin=0, vmax=10)
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])
# Adding key labels to the heatmap
for y, row in enumerate(key_layout):
for x, key in enumerate(row):
if key:
ax.text(x, y, key, ha='center', va='center', color='white', fontsize=8)
# Function to update the heatmap
def update_heatmap():
data_array = np.array([[data[current_date].get(key.lower(), 0) for key in row] for row in key_layout])
heatmap.set_data(data_array)
canvas.draw_idle()
# Key press callback
def on_press(key):
try:
key_name = key.char.lower() if hasattr(key, 'char') and key.char is not None else key.name.lower()
if key_name in data[current_date]:
data[current_date][key_name] += 1
root.after(1, update_heatmap)
except AttributeError:
pass
# Setup the tkinter window
root = tk.Tk()
root.title("Keyboard Heatmap")
# Embed the matplotlib figure in the tkinter window
canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
canvas_widget = canvas.get_tk_widget()
canvas_widget.pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, expand=True)
# Start listening to the keyboard in the background
listener = Listener(on_press=on_press)
listener.start()
# Shutdown hook to save data when the program is closed
def on_close():
save_data(data)
root.destroy()
root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", on_close)
# Start the tkinter main loop
root.mainloop()到此這篇關于基于Python繪制鍵盤按鍵使用次數(shù)的熱力圖的文章就介紹到這了,更多相關Python鍵盤使用次數(shù)熱力圖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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