1 需求分析
1.1 用户需求
1.1.1 背景与现状
穷游网是国内知名的旅游社区，在其网站上，用户可以自由分享旅行经验和攻略，也可以浏览其他用户的经验和攻略，以便更好地规划自己的旅行。而酒店信息是旅行攻略中不可或缺的一部分，因此穷游网也提供了丰富的酒店信息供用户参考。
随着旅游行业的发展，越来越多的人选择通过网络预订酒店，因此酒店信息的质量和准确性也变得越来越重要。在这个背景下，穷游网的酒店数据采集与分析显得尤为重要。
针对这一问题，穷游网采用了基于Python的数据采集与分析技术。通过爬虫技术，穷游网可以自动抓取各类酒店信息，包括酒店名称、地址、价格、评分等，同时还可以通过数据分析算法对这些信息进行处理和分析，以便更好地为用户提供准确的酒店信息。
目前，穷游网的酒店数据采集与分析工作已经取得了显著的成效。首先，通过数据采集技术，穷游网可以获取更全面、更准确的酒店信息，大大提高了用户的满意度和信任度。其次，通过数据分析技术，穷游网可以对酒店信息进行多维度的分析和比较，以便用户更好地选择适合自己的酒店。
因此，基于Python的穷游网酒店数据采集与分析技术，为用户提供了更好的旅行体验，也为旅游行业的发展做出了贡献。随着技术的不断更新和发展，相信这一技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
1.1.2 目标
穷游网酒店数据采集与分析的目标是提供用户准确、全面、可靠的酒店信息，以帮助用户更好地规划和选择旅行。首先，数据采集的目标是获取尽可能多的酒店信息。通过爬虫技术，穷游网可以自动抓取各类酒店的基本信息，包括酒店名称、地址、价格、评分等。通过大规模的数据采集，穷游网可以提供更全面、更详细的酒店信息，满足用户对酒店信息的多样化需求。其次，数据分析的目标是对酒店信息进行处理和分析，以提供更准确、更有价值的信息给用户。通过数据分析算法，可以对酒店的评分、价格等指标进行统计和比较，帮助用户更好地了解酒店的性价比，从而做出更明智的选择。最终目标是提高用户的旅行体验。通过提供准确、全面的酒店信息，用户可以在旅行前更好地了解酒店的情况，避免不必要的麻烦和烦恼。同时，通过数据分析与可视化，用户可以更好地选择适合自己的酒店，提高旅行的满意度和舒适度。
所以，穷游网酒店数据采集与分析的目标是为用户提供更好的旅行体验。通过准确的数据采集和深度的数据分析，穷游网可以为用户提供更全面、更准确、更有价值的酒店信息，帮助用户做出更明智的选择，提高旅行的质量和满意度。
1.2 功能需求
1.2.1 主要板块
（1）数据获取板块
主要负责从互联网上自动抓取酒店信息，并将其存储到数据库中。通过使用Python的爬虫技术，可以自动抓取穷游网上的全国主要城市的酒店信息，并将其转换为结构化的数据格式，以便后续的数据处理和分析。
（2）数据预处理板块
主要负责对采集到的数据进行清洗、去重、归一化等操作，以保证数据的准确性和可靠性。通过使用Python的数据处理库，可以对数据进行预处理，如去除重复数据、填充缺失值、标准化数据格式等。
（3）数据存储板块
主要负责将处理后的数据存储到数据库中，并对其进行分类、筛选和排序等操作。通过使用Python的数据库连接库，可以实现对MySQL数据库的连接和操作。
（4）数据分析与可视化板块
主要负责对酒店信息进行多维度的分析和比较，并将分析结果以图表、地图等形式直观地展现给用户。通过使用Python的数据分析和可视化库，可以实现对酒店信息的统计、聚类等功能，并将分析结果以图表、地图、饼图等形式呈现给用户。
1.2.2 主要方法
（1）数据获取；通过使用Python的爬虫库（如Requests）来实现对穷游网酒店页面的自动抓取。爬虫可以模拟浏览器行为，自动浏览网页并提取所需的酒店信息，如酒店名称、地址、评分、价格等。
（2）数据清洗：通过使用Python的数据处理库（如Pandas）对采集到的数据进行清洗、去重、归一化等操作。包括去除重复数据、处理缺失值、转换数据类型、标准化数据格式等，以确保数据的准确性和一致性。
（3）数据存储：通过使用Python的数据库连接库（如SQLAlchemy）将处理后的数据存储到数据库中。使用MySQL数据库根据需求进行数据的分类、筛选和排序，以方便后续的数据分析和查询。
（4）分析结果展示与说明：通过使用Python的数据分析和可视化库（如NumPy、pandas、pyecharts）对酒店数据进行统计、分析和可视化。可以进行各种分析，如平均价格、评分分布、地理位置分布等，并将结果以图表、地图、饼图等形式呈现给用户，以帮助用户更好地了解酒店的特点和性价比。
1.2.3 技术路线
本文结合研究内容和研究方法，制定具体技术路线图如图1.1所示。
图1.1技术路线示意图
2 开发环境及技术
2.1硬件设备
2.1.1 操作系统
操作系统windows7 64位及以上；500G物理内存；8G内存
2.1.2 其他
千兆宽带网络、安全软件、鼠标、键盘等。
2.2软件及IDE
2.2.1 MySql
MySQL是一种开源的关系型数据库管理系统（RDBMS），被广泛应用于Web应用程序的数据存储和管理。MySQL具有以下优点：
可靠性：MySQL具有良好的稳定性和可靠性，能够提供高可用性的数据存储和处理。它支持主从复制和故障转移等机制，保证了数据的持久性和可靠性。
易用性：MySQL具有简单、易学的操作界面和命令行工具，使得开发人员和管理员能够快速上手。同时，MySQL还提供了丰富的文档和社区支持，方便用户解决问题和学习使用。
扩展性：MySQL支持水平和垂直扩展，可以根据需求进行灵活的扩展和部署。它可以在单机环境下运行，也可以通过分布式部署实现高性能和高可扩展性。
性能优化：MySQL通过优化查询语句、索引设计、缓存管理等方式，提供了良好的性能和响应时间。它还支持多种存储引擎（如InnoDB、MyISAM等），可以根据具体需求选择合适的引擎来优化性能。
安全性：MySQL提供了多层次的安全机制，包括权限管理、数据加密、网络安全等，保护用户数据的安全和隐私。
2.2.2 PyCharm集成开发环境
PyCharm是一种专为Python开发而设计的集成开发环境（IDE），可以帮助开发人员轻松地进行数据采集与分析工作。PyCharm提供了智能代码补全、语法高亮、代码导航等功能，能够快速编写和修改Python代码。在数据采集过程中，可以方便地编写爬虫脚本，提取所需的酒店数据。PyCharm集成了调试器，可以帮助开发人员定位和修复代码中的错误。在数据分析阶段，可以通过调试工具逐步执行代码，观察变量的值和代码的执行路径，检查和验证数据处理逻辑。PyCharm支持各种数据分析库，如NumPy、Pandas、Matplotlib等，可以方便地进行数据处理、统计分析和可视化展示。开发人员可以使用这些库对采集到的酒店数据进行清洗、整理和分析。PyCharm支持插件扩展，可以根据需要安装和使用各种第三方插件，扩展IDE的功能。对于数据采集与分析任务，可以根据具体需求选择适合的插件，提供更多的功能和工具支持。
2.3主要技术
2.3.1 MySQL
MySQL是一种开源的关系型数据库管理系统，被广泛应用于各种规模的应用程序中，包括基于Python的穷游网酒店数据采集与分析。MySQL的安装和配置相对简单，具有用户友好的管理工具和命令行接口。对于开发人员来说，使用Python的MySQL驱动程序可以方便地连接和操作MySQL数据库。MySQL是一个开源的数据库管理系统，可以免费获取和使用。对于小型项目或者预算有限的项目来说，选择MySQL可以节约成本，并且能够获得活跃的社区支持和更新。MySQL与Python的兼容性非常好，有多个Python的MySQL驱动程序可供选择，如MySQLdb、PyMySQL和mysql-connector-python等。这使得在Python中连接和操作MySQL数据库变得非常简单和方便。
总之，MySQL作为一种可靠、高性能和易用的数据库管理系统，与Python的兼容性良好，适用于基于Python的穷游网酒店数据采集与分析。它具有良好的可靠性和稳定性、高性能、简单易用、可扩展性和安全性等优势。选择MySQL作为数据库技术可以提供稳定可靠的数据存储和高效的数据访问能力，满足数据采集与分析的需求。
2.3.2 Python
Python是一种简单易学、功能强大的编程语言，被广泛应用于各个领域，包括基于Python的穷游网酒店数据采集与分析。Python拥有大量的第三方库和工具，如NumPy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn等，可以满足各种数据采集和分析的需求。这些库提供了丰富的函数和方法，简化了数据处理、统计分析和可视化展示的工作。此外，Python的语法简单易学，对于新手来说上手难度较低。这使得开发人员可以快速编写和调试代码，提高开发效率。同时Python可以处理大规模的数据，提供了多种库和工具来支持大数据处理和分析。这使得在穷游网酒店数据采集与分析过程中，可以处理大量的酒店数据，并进行复杂的统计分析。
3 模块设计
3.1 数据获取方法
基于Python的穷游网酒店数据采集与分析使用requests库来获取数据。首先，需要分析穷游网酒店的数据接口，确定请求URL和参数。然后，使用requests库发送GET请求，并传递参数。接下来，可以使用json()方法将响应数据解析为Python对象（字典或列表）。最后，将提取的数据存入MySQL数据库中，实现持久存储。
3.2 数据预处理设计
（1）数据获取与加载：
将MySQL数据加载到Python中，使用Pandas库将数据转换为DataFrame格式进行处理。
（2）数据类型转换
检查数据的类型，进行数据类型转换。例如，将字符串转换为浮点型或整型。
（3）删除重复值
无重复数据。
（4）缺失值处理
检查数据中是否存在缺失值，并进行处理。使用Pandas的isnull()和dropna()方法来判断和删除缺失值。
（5）数据提取与转换
从原始数据中提取需要的字段，或者进行数据转换。例如，提取酒店位置信息的名称和距离。
（6）数据过滤与排序
对数据进行过滤和排序。例如，根据价格筛选出符合条件的酒店，或者按照评分对酒店进行排序。
3.3 数据分析思路设计
基于Python的穷游网酒店数据采集与分析，可以通过以下数据分析思路来进行综合分析，首先，对酒店数据进行基本统计分析，如计算平均价格、最低价格、最高价格、评分均值等指标。这可以帮助我们了解整体的数据特征，并进行初步的比较和排名。通过绘制直方图或密度图，可以观察酒店价格、评分、评论数量等各项指标的分布情况。可以从中发现异常值或离群点，进一步了解数据的偏态和分散程度。根据酒店所在的城市信息，可以对不同城市的酒店数据进行分组分析。比较各个城市的平均价格、评分分布、酒店数量等指标，找出热门城市和性价比较高的城市，为用户提供更好的参考和选择。将酒店按价格区间进行分类，统计各个价格区间内的酒店数量，使用条形图或饼图来可视化不同价格区间的酒店占比，帮助用户了解酒店价格分布情况。
4 系统实现与结论
4.1 各模块实现
4.1.1 获取数据
通过穷游网API接口爬取指定城市的酒店数据，并将数据保存数据库。通过循环遍历不同城市和不同页数，可以获取更多的酒店信息。具体实现如下：
首先自定义函数pachong，接受三个参数：url表示请求的URL地址，city_0表示城市关键词，ye表示页数。函数中使用for循环遍历页数（从0到ye-1）。在循环内，首先设置请求头(headers)，模拟浏览器发送请求。使用requests.get()方法发送GET请求，将响应结果以JSON格式返回，并赋值给变量res。从JSON响应中提取出酒店信息所在的数据节点soup。再次通过循环遍历soup，获取每个酒店的相关信息，并存储在list_1列表中。最后，调用自定义函数cun(list_1)来保存数据到数据库中。数据采集主要代码如图4.1所示，数据采集过程如图4.2所示。
图4.1 数据采集主要代码
图4.2 数据采集过程
4.1.2 数据存储
首先在本地数据库中创建名为 "穷游网" 的数据库和在该数据库中创建名为 "酒店数据" 的数据表。通过调用chuangku()、chuangbiao()两个函数，可以实现数据库和数据表的创建操作，然后调用cun 的函数，将传入的酒店数据列表 list 中的各个字段值插入到名为 "酒店数据" 的数据表中。通过调用该函数，可以实现将爬取到的酒店数据存入数据库的操作。最后未清洗前保存如数据库的内容如图4.3所示，共有2542条数据。
图4.3 未清洗前的数据
4.1.3 数据清洗与预处理模块实现
主要对数据库中的酒店数据进行清洗处理和计算。具体实现如下：
使用create_engine函数创建了一个数据库引擎，并连接到本地的MySQL数据库 "穷游网"。定义一个SQL查询语句，用于从数据库中获取酒店数据。然后使用pd.read_sql_query函数执行SQL查询，并将结果存储在名为df的DataFrame中。对价格字段进行分箱操作，将价格划分到不同的区间，并统计每个区间内的酒店数量。将分箱结果转换为列表形式，方便后续处理和展示。删除包含空值的行，确保数据的完整性。
按照城市和星级对酒店数据进行分组，并统计每个组别中的酒店数量。从上一步的结果中筛选出酒店数量大于10的组别，并排除不符合需求的组别。然后构建一个城市名称映射字典，使用map（）用于将部分城市名称替换为省份名称。最后使用正则表达式提取字符串中的数值，用于计算酒店的最大距离和最小距离。创建两个新的字段（最大距离和最小距离），并通过正则表达式提取距离数据，删除最小距离字段中的"."值，将最大距离和最小距离字段转换为浮点型数据。数据处理结果如图4.4
图4.4 数据清洗和处理结果
4.1.4 分析模块实现
实现了对穷游网酒店数据的描述性分析、统计和分组操作。首先通过describe()函数对数据进行描述性统计，包括计数、均值、标准差、最小值、25%分位数、50%分位数、75%分位数和最大值等信息的输出。然后利用counts()函数统计每个城市的酒店数量，并通过地图展示了不同城市的酒店数量情况。接着使用groupby()函数按星级进行分组，并计算了平均最小距离，最后通过柱形图展示了各个城市酒店离繁华地区平均最小距离情况。数据分析结果如图4.5所示：
图4.5 数据分析结果
4.1.5 可视化展示
1. 全国主要城市酒店数量
通过统计全国主要城市的酒店数量并进行可视化展示。利用pandas库对数据进行处理和分组，使用pyecharts将城市酒店数量以热力图方式呈现在地图上。通过这种分析和可视化方法，可以直观地了解各个城市的酒店数量分布情况，为旅行规划和市场调研等提供参考。
图4.6 全国主要城市酒店数量分布
从图里可以看出，广东地区酒店数量最多在800-1000家之间。
2. 全国各个城市不同星级酒店数据分布
利用pyecharts库对全国各个城市不同星级酒店数据进行分布柱形图可视化。通过对酒店数据按照城市和星级进行分组统计，并使用pyecharts绘制柱形图，展示了不同星级酒店在各个城市的分布情况。这样的可视化分析能够直观地呈现不同星级酒店的数量和分布情况，为用户提供了更好的了解和选择酒店的参考依据。
图4.7 全国各个城市不同星级酒店数据分布
由图可以看出广州酒店最多，二星酒店上海最多，三星酒店天津最多，四星酒店深圳最多，五星酒店广州最多。
3. 全国主要城市酒店售价区间占比
图4.8 全国主要城市酒店售价区间占比
由图可知，100-250元酒店售价占比最大，其次是价格500以上的。
4. 全国各个城市酒店评分与评论数关系
图4.9 全国各个城市酒店评分与评论数关系
由图可知评分越高的评论数越密集，不过大多数评论数在1000-2000之间。
5. 各个城市酒店离繁华地段最小距离
图4.10 各个城市酒店离繁华地段最小距离
通过对酒店数据提取最小距离字段，并按照城市进行分组统计，然后使用pyecharts绘制柱形图展示了各个城市酒店离繁华地段的最小距离情况。这样的可视化分析能够让用户直观地了解各个城市酒店与繁华地段的距离分布，由图可知大部分城市的最小距离小于1km。
2 结论
通过对穷游网酒店数据采集与分析，可以得出以下结论：
a.全国主要城市酒店数量分析：
根据数据统计，全国主要城市的酒店数量呈现差异性分布。一线及部分二线城市（如北京、上海、广州）的酒店数量较多，而三线及以下城市的酒店数量相对较少。这与城市发展水平、旅游资源和经济实力等因素相关。
b.全国各个城市不同星级酒店数据分布：
各个城市的不同星级酒店数据分布存在差异。一线城市的高星级酒店数量较多，而三线及以下城市则以中低星级酒店为主。这反映了一线城市的经济发展水平和消费能力较高，更多高品质酒店供应；而三线及以下城市则主要满足经济型酒店需求。
c.全国主要城市酒店售价区间占比：
通过对酒店售价进行分析，发现不同价格区间的酒店占比存在差异。高价位区间的酒店数量较少，而中低价位区间的酒店数量较多。这显示了在全国主要城市中，中低价位的经济型酒店更受欢迎，符合大众旅行者的消费需求。
d.全国各个城市酒店评分与评论数关系：
通过对酒店评分与评论数进行关联分析，发现评分较高的酒店通常伴随着较多的评论数。这表明用户对于服务质量好的酒店更愿意进行评价和推荐，而酒店的口碑和评价在用户选择酒店时起着重要作用。
e.各个城市酒店离繁华地段最小距离：
对酒店离繁华地段的最小距离进行分析，可以得出不同城市酒店与繁华地段的关系。一线城市的酒店通常更靠近商业中心和繁华地段，而三线及以下城市的酒店则相对较远。这反映了城市规模和商业发展对酒店分布的影响。。
5 总结
通过基于Python的穷游网酒店数据采集与分析，获得全国主要城市酒店数量、星级分布、售价区间、评分与评论数关系以及酒店距离繁华地段等方面的深入洞察。这些分析结果为旅行者和酒店经营者提供了决策支持和市场调研的依据，同时也展现了Python在数据处理和可视化方面的强大能力。另外穷游网酒店数据采集与分析具有应用领域创新、技术创新和分析角度与维度创新的特点。虽然存在一些未解决的问题或可改进的地方，但该设计仍为旅游行业的酒店市场研究和决策提供了有价值的工具和方法。下面将叙述其创新点和改进之处。
应用领域创新：
该毕业设计在旅游行业的酒店数据分析领域进行了创新。通过对穷游网酒店数据的采集与分析，提供了对全国主要城市酒店数量、星级分布、售价区间、评分与评论数关系以及酒店距离繁华地段等方面的深入洞察，为旅行者和酒店经营者提供了决策支持和市场调研的依据。
技术创新：
在技术层面上，该设计运用了Python编程语言以及相关的数据处理和可视化库，如pandas、numpy和pyecharts等，实现了对酒店数据的采集、清洗、分析和可视化展示。这些技术工具的应用使得数据处理更加高效和自动化。
分析角度与维度创新：
在分析角度和维度上，该设计从全国主要城市酒店数量、星级分布、售价区间、评分与评论数关系以及酒店距离繁华地段等多个方面进行了深入分析。通过对这些维度的研究，可以帮助用户更好地了解酒店市场、用户需求和消费者行为，从而制定合理的商业策略和旅行规划。
在数据分析过程中，可能存在一些未解决的问题或可改进的地方。例如：
数据质量问题：穷游网酒店数据的准确性和完整性可能存在一定的问题，如缺失值、错误的分类标签等，这可能会对分析结果产生一定的影响。在数据采集和清洗阶段，可以进一步加强数据验证和清洗工作，提高数据质量。
缺乏更多维度的分析：虽然该设计涵盖了城市数量、星级、价格、评分等多个维度，但仍有其他因素可能对酒店市场产生影响，比如季节性变化、特殊事件等。探索更多维度的分析可能对深入理解市场情况和用户行为提供更全面的视角。
可视化展示的多样性：在可视化展示方面，除了使用柱形图、折线图和热力图等常见方式外，还可以尝试其他图表类型或交互式可视化方式，以更好地呈现数据分析结果，提供更丰富的用户体验。
