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内容概要:本文档详细介绍了Python编程语言的核心特性和广泛的应用场景,并着重解析了Python在数据分析领域的关键技术,包括numpy、pandas库的深入应用。文中讲解了数据处理方法如切片、排序和统计功能,涵盖了数组操作技巧及高级使用,诸如广播、切片、拼接、数组重构及数据预处理等。同时介绍数据预处理步骤,如处理缺失数据,还包括数据分析相关的常用操作,例如时间序列分析、数据可视化绘制、文件导入导出,最后介绍了如何借助 Anaconda 和 Jupyter 笔记本来搭建和管理科学计算的环境。适合具有一定Python编程基础的研究员和技术开发者,尤其关注大数据背景下高效数据清洗与处理技术的学习。使用场景主要是对大规模数据集实施复杂统计分析,以及在研究和工业项目实践中应用数据科学方法。 适用人群:拥有一定 Python 基础的科研工作者、数据分析从业者,以及希望提高其工作效率和质量的技术人员。 使用场景及目标:主要适用于大规模数据集的预处理、统计分析任务及数据分析技能提升。此外还包括了使用 Anaconda 和 Jupyter Notebooks 的实战经验分享。 其他说明:本文档提供了大量的实例和详细的代码解释来展示所讨论的概念和函数。
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Python 数据分析
python 是一门解释型语言,见下图
python 是动态类型的语言,其在执行过程中自动分配数据类型。见下图
python 适合用于网站开发、机器学习、数学科学等应用场景。
缺点:时间、内存效率不高,python 使用了大量的内存,一般用于服务器端编程
JDBC 和 ODBC 这类关系型数据库访问的效果不是很好。
总之,python 是一门非常适合新手学习的语言!!!!
变量名的命名:数字、字母和_ (不能以数字开头、区分大小写、见名知其意,不能是关键字、
驼峰命名)
关键字的列:
格式化输出:format 不用考虑数据类型
print 默认带有换行符,print(“”,end=” ”)
算术运算符:**>* / % //>+- /输出的结果默认为浮点类型
输入:x=int(input(“请输入:”)) 其得到是字符串,可以进行强制转化
异常类型:
异常处理:
①try:
可能引起错误的代码 print(a)
except 异常类型(可为空):
print(“出现错误”)
②try:
print(a)
except NameError as e:
print(e)
③try:
print(a)
except Exception as e:
print(e)
④try:
print(a)
except Exception as e:
print(e)
except NameError as e:
print(e)
except KeywordError as e:
print(e)
else:
try 执行完后的代码
⑤try:
print(a)
except Exception as e:
print(e)
except NameError as e:
print(e)
except KeywordError as e:
print(e)
finally:
无论有没有错误都执行的代码
抛出异常:
raise Exception(“抛出一个异常”)
模块的分类:
1. 内置模块
2. pip 安装模块
3. 自定义模块
①创建模块
②import 模块
③使用模块中的函数和变量
from 模块名 import 函数名 1,函数名 2 from a import funa 这种方式可以减少命名的污
染空间。
if __name__==”__main__”
递归函数容易造成栈溢出
数据分析
cd \d d:/系统默认桌面存储
ctrl+C 中断 quit/exit 推出 ipython
ipython 常用的快捷键:
ctrl+R(部分匹配)
ctrl+A/E(光标向前或向后移动)
ctrl+U/K(删除光标之前或后的内容)
ctrl+shift+V(粘贴文本内容)
ctrl+L(清屏)
Jupyter Notebook 是一个交互式的 Web 应用程序,可以导出为 Latex、html 和 PDF 格式,保
存的格式为.ipynb 的 json 格式
首先:打开终端输入 cd /d d:/系统默认桌面存储
然后输入 jupyter notebook 就可以打开使用 jupyter 的使用
常用快捷键:
tab 代码补全
shift+enter 执行本单元,选中下一单元
ctrl+enter 执行本单元
alt+enter 执行本单元并在下面插入下一个单元
M 切换到 markdown 模式
输入数字可以变成相应的标题格式
shift+M 合并
anaconda 里面有很多科学计算的库,符合高性能使用 python 和 R 语言的需求。
anaconda 的作用就是为了解决项目完成后,方面其代码在论另外一个没有下载相应的包进
行管理的环境中运行。其可以将该程序所需要的包都独立打包出来。与其类似的是虚拟环境。
以后用 conda 进行安装包,pip 只适用与 python,而 conda 可以支持 R、java、C、C++、fortran
进行使用。
我电脑里面有 anaconda3,如果是 windows 就打开 Anaconda Powerdshell Prompt 命令行模式
操作即可
创建新环境:conda create -n env1 python=3.7 创建一个名为 python3 的环境,环境中安装版
本为 3.7 的 python。
安装多个包:conda create -n env2 python=3.7 numpy pandas
查看现存的环境有哪些:
cd C:\Users\lenovo\anaconda3\envs\
ls 展示该目录下的文件内容
rm -rf * 删除现有的环境
前面的(Base)是 conda 给我们的默认的基础虚拟环境,我们可以使用 conda deactivate 退
出这个环境 然后再使用 conda activate env1 即可切换得到(env1)
如果创建环境后安装 python 时,没有指定 python 的版本,那么其 annconda 会安装与
anaconda 相匹配的版本(比如 anaconda 是 3 则会自动安装 python3.x)
查看当前正在使用的环境:conda info --envs 带有*则表示当前正在使用的环境
复制环境:conda create --name new_env --clone old_env
删除环境:conda remove --name env_name --all
包管理
获取当前环境中已安装的包信息 conda list
安装包:conda install package_name (当使用 conda 无法安装的时候,可以使用 pip 进行安
装该包) 需要注意的是:使用 pip 进行安装的时候,需要先切换到相应的环境,再进行安
装。而 conda 可以指定环境进行安装,则不需要有切换环境这一步骤。
安装到指定的环境:conda install --name env_name package_name
pip 可以安装一些 conda 无法安装的包,而 conda 也可以安装一些 pip 无法安装的包
两个可以配合着使用。
查找某包全查找:conda search --full-name 包名
模糊查找:conda search 包名
另外一种安装包的方式:在浏览器中输入:http://anaconda.org(无需注册)
全更新包:conda update --all
更新某包:conda update 某包名
numpy 的使用
其是一个运行速度非常快的数据库,主要用于数组计算,其包含一个强大的 N 维数组对象
ndarray,可以整合 C/C++/fortran 代码的工具,尤其适合线性代数、傅里叶变换、随机函数生
成等功能。对于数值计算尤其突出,其对数组的存储效率和输入输出性能均远远大于 python
中等价的基本数据结构。其原因是 numpy 的底层实现的代码是用 C 语言进行编写的。
Numpy 常与 scipy 和 matplotlib(绘图库)一起使用,其组合使用可以替代 matlab,适合通过
python 学习数据科学或者机器学习
Scipy 的使用
开源的 python 算法库和数学工具包
Matplotlib 的使用
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什么都不会的老鼠
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