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python流程控制与条件判断(Python判断条件)

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数据分析员用python做数据分析是怎么回事,需要用到python中的那些内容,具体是怎么操作的?

最近,Analysis with Programming加入了Planet Python。我这里来分享一下如何通过Python来开始数据分析。具体内容如下:

数据导入

导入本地的或者web端的CSV文件;

数据变换;

数据统计描述;

假设检验

单样本t检验;

可视化;

创建自定义函数。

数据导入

1

这是很关键的一步,为了后续的分析我们首先需要导入数据。通常来说,数据是CSV格式,就算不是,至少也可以转换成CSV格式。在Python中,我们的操作如下:

import pandas as pd

# Reading data locally

df = pd.read_csv('/Users/al-ahmadgaidasaad/Documents/d.csv')

# Reading data from web

data_url = ""

df = pd.read_csv(data_url)

为了读取本地CSV文件,我们需要pandas这个数据分析库中的相应模块。其中的read_csv函数能够读取本地和web数据。

END

数据变换

1

既然在工作空间有了数据,接下来就是数据变换。统计学家和科学家们通常会在这一步移除分析中的非必要数据。我们先看看数据(下图)

对R语言程序员来说,上述操作等价于通过print(head(df))来打印数据的前6行,以及通过print(tail(df))来打印数据的后6行。当然Python中,默认打印是5行,而R则是6行。因此R的代码head(df, n = 10),在Python中就是df.head(n = 10),打印数据尾部也是同样道理

请点击输入图片描述

2

在R语言中,数据列和行的名字通过colnames和rownames来分别进行提取。在Python中,我们则使用columns和index属性来提取,如下:

# Extracting column names

print df.columns

# OUTPUT

Index([u'Abra', u'Apayao', u'Benguet', u'Ifugao', u'Kalinga'], dtype='object')

# Extracting row names or the index

print df.index

# OUTPUT

Int64Index([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78], dtype='int64')

3

数据转置使用T方法,

# Transpose data

print df.T

# OUTPUT

0      1     2      3     4      5     6      7     8      9

Abra      1243   4158  1787  17152  1266   5576   927  21540  1039   5424

Apayao    2934   9235  1922  14501  2385   7452  1099  17038  1382  10588

Benguet    148   4287  1955   3536  2530    771  2796   2463  2592   1064

Ifugao    3300   8063  1074  19607  3315  13134  5134  14226  6842  13828

Kalinga  10553  35257  4544  31687  8520  28252  3106  36238  4973  40140

...       69     70     71     72     73     74     75     76     77

Abra     ...    12763   2470  59094   6209  13316   2505  60303   6311  13345

Apayao   ...    37625  19532  35126   6335  38613  20878  40065   6756  38902

Benguet  ...     2354   4045   5987   3530   2585   3519   7062   3561   2583

Ifugao   ...     9838  17125  18940  15560   7746  19737  19422  15910  11096

Kalinga  ...    65782  15279  52437  24385  66148  16513  61808  23349  68663

78

Abra      2623

Apayao   18264

Benguet   3745

Ifugao   16787

Kalinga  16900

Other transformations such as sort can be done using codesort/code attribute. Now let's extract a specific column. In Python, we do it using either codeiloc/code or codeix/code attributes, but codeix/code is more robust and thus I prefer it. Assuming we want the head of the first column of the data, we have

4

其他变换,例如排序就是用sort属性。现在我们提取特定的某列数据。Python中,可以使用iloc或者ix属性。但是我更喜欢用ix,因为它更稳定一些。假设我们需数据第一列的前5行,我们有:

print df.ix[:, 0].head()

# OUTPUT 0     1243 1     4158 2     1787 3    17152 4     1266 Name: Abra, dtype: int64

5

顺便提一下,Python的索引是从0开始而非1。为了取出从11到20行的前3列数据,我们有

print df.ix[10:20, 0:3]

# OUTPUT

Abra  Apayao  Benguet

10    981    1311     2560

11  27366   15093     3039

12   1100    1701     2382

13   7212   11001     1088

14   1048    1427     2847

15  25679   15661     2942

16   1055    2191     2119

17   5437    6461      734

18   1029    1183     2302

19  23710   12222     2598

20   1091    2343     2654

上述命令相当于df.ix[10:20, ['Abra', 'Apayao', 'Benguet']]。

6

为了舍弃数据中的列,这里是列1(Apayao)和列2(Benguet),我们使用drop属性,如下:

print df.drop(df.columns[[1, 2]], axis = 1).head()

# OUTPUT

Abra  Ifugao  Kalinga

0   1243    3300    10553

1   4158    8063    35257

2   1787    1074     4544

3  17152   19607    31687

4   1266    3315     8520

axis 参数告诉函数到底舍弃列还是行。如果axis等于0,那么就舍弃行。

END

统计描述

1

下一步就是通过describe属性,对数据的统计特性进行描述:

print df.describe()

# OUTPUT

Abra        Apayao      Benguet        Ifugao       Kalinga

count     79.000000     79.000000    79.000000     79.000000     79.000000

mean   12874.379747  16860.645570  3237.392405  12414.620253  30446.417722

std    16746.466945  15448.153794  1588.536429   5034.282019  22245.707692

min      927.000000    401.000000   148.000000   1074.000000   2346.000000

25%     1524.000000   3435.500000  2328.000000   8205.000000   8601.500000

50%     5790.000000  10588.000000  3202.000000  13044.000000  24494.000000

75%    13330.500000  33289.000000  3918.500000  16099.500000  52510.500000

max    60303.000000  54625.000000  8813.000000  21031.000000  68663.000000

END

假设检验

1

Python有一个很好的统计推断包。那就是scipy里面的stats。ttest_1samp实现了单样本t检验。因此,如果我们想检验数据Abra列的稻谷产量均值,通过零假设,这里我们假定总体稻谷产量均值为15000,我们有:

from scipy import stats as ss

# Perform one sample t-test using 1500 as the true mean

print ss.ttest_1samp(a = df.ix[:, 'Abra'], popmean = 15000)

# OUTPUT

(-1.1281738488299586, 0.26270472069109496)

返回下述值组成的元祖:

t : 浮点或数组类型t统计量

prob : 浮点或数组类型two-tailed p-value 双侧概率值

2

通过上面的输出,看到p值是0.267远大于α等于0.05,因此没有充分的证据说平均稻谷产量不是150000。将这个检验应用到所有的变量,同样假设均值为15000,我们有:

print ss.ttest_1samp(a = df, popmean = 15000)

# OUTPUT

(array([ -1.12817385,   1.07053437, -65.81425599,  -4.564575  ,   6.17156198]),

array([  2.62704721e-01,   2.87680340e-01,   4.15643528e-70,

1.83764399e-05,   2.82461897e-08]))

第一个数组是t统计量,第二个数组则是相应的p值

END

可视化

1

Python中有许多可视化模块,最流行的当属matpalotlib库。稍加提及,我们也可选择bokeh和seaborn模块。之前的博文中,我已经说明了matplotlib库中的盒须图模块功能。

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2

# Import the module for plotting

import matplotlib.pyplot as plt

plt.show(df.plot(kind = 'box'))

现在,我们可以用pandas模块中集成R的ggplot主题来美化图表。要使用ggplot,我们只需要在上述代码中多加一行,

import matplotlib.pyplot as plt

pd.options.display.mpl_style = 'default' # Sets the plotting display theme to ggplot2

df.plot(kind = 'box')

3

这样我们就得到如下图表:

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4

比matplotlib.pyplot主题简洁太多。但是在本文中,我更愿意引入seaborn模块,该模块是一个统计数据可视化库。因此我们有:

# Import the seaborn library

import seaborn as sns

# Do the boxplot

plt.show(sns.boxplot(df, widths = 0.5, color = "pastel"))

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多性感的盒式图,继续往下看。

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6

plt.show(sns.violinplot(df, widths = 0.5, color = "pastel"))

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7

plt.show(sns.distplot(df.ix[:,2], rug = True, bins = 15))

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8

with sns.axes_style("white"):

plt.show(sns.jointplot(df.ix[:,1], df.ix[:,2], kind = "kde"))

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9

plt.show(sns.lmplot("Benguet", "Ifugao", df))

END

创建自定义函数

在Python中,我们使用def函数来实现一个自定义函数。例如,如果我们要定义一个两数相加的函数,如下即可:

def add_2int(x, y):

return x + y

print add_2int(2, 2)

# OUTPUT

4

顺便说一下,Python中的缩进是很重要的。通过缩进来定义函数作用域,就像在R语言中使用大括号{…}一样。这有一个我们之前博文的例子:

产生10个正态分布样本,其中和

基于95%的置信度,计算和 ;

重复100次; 然后

计算出置信区间包含真实均值的百分比

Python中,程序如下:

import numpy as np

import scipy.stats as ss

def case(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):

m = np.zeros((rep, 4))

for i in range(rep):

norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = n)

xbar = np.mean(norm)

low = xbar - ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

up = xbar + ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

if (mu low) (mu up):

rem = 1

else:

rem = 0

m[i, :] = [xbar, low, up, rem]

inside = np.sum(m[:, 3])

per = inside / rep

desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "

"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"

return {"Matrix": m, "Decision": desc}

上述代码读起来很简单,但是循环的时候就很慢了。下面针对上述代码进行了改进,这多亏了 Python专家

import numpy as np

import scipy.stats as ss

def case2(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):

scaled_crit = ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = (rep, n))

xbar = norm.mean(1)

low = xbar - scaled_crit

up = xbar + scaled_crit

rem = (mu low) (mu up)

m = np.c_[xbar, low, up, rem]

inside = np.sum(m[:, 3])

per = inside / rep

desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "

"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"

return {"Matrix": m, "Decision": desc}

初学者怎样快速入门Python编程?

了解 Python 编程基础

首先第一点,要能够看懂了解变量、基础语法、编程规范等,这些事能够上手编写Python 代码的前提。

其次第二点,对于数据结构,字符串、列表、字典等需要比较熟练运用。

刚开始的这部分就做一些简单的练习,构造出一个数据类型,然后再实现基本的用法。比如你自己构造一个列表,实现列表中数据的访问、更新、删除等基本操作,比如len()、max()、min() 函数,以及 append()、count()、extend() 等方法。

Python函数及流程控制

有了前面的基础练习之后,学习Python的函数和控制语句,是真正去解决问题的过程,如何将固定的功能模块封装成函数,如何实现判断和循坏,这些不仅是写出代码的必要条件,也是训练编程思维的必经之路。

流程控制比较好掌握一些,条件语句和循坏语句在不同的场景下练习几遍,知道判断和循环实现的过程就行。

利用Python做些事情

在前期的理论知识学透之后,你不妨尝试着利用利用Python做些事情,检验自己的学习成果,这样也能够巩固加深自己学习的理论知识。同时,可以查漏补缺,看看自己哪方面需要保持,哪方面需要继续学习。

这个时候不妨了解一些第三方库,你可以做更多的事情。对于不同的库,内部的方法、函数你还需要去熟悉,开始的时候先掌握少部分最常用的方法,在遇到实际的问题的时候,再去查对应的更多的用法,这样会更高效。

深入Python编程

首先需要了解Python的高级特性,如迭代器、生成器、装饰器等,了解类和面向对象的理念。深入下去,你可以去探索Python的实现原理,Python的性能优化,跳出Python语言本身,去了解计算机的交互原理,还有很长的路要走,但并不是每一个人都需要这个过程。

但这些确实是你在这个领域立足生根的重要条件,对于特别想要在IT行业发展的人来说,这个过程是非常有必要的。

关于初学者怎样快速入门Python编程,环球青藤小编就和大家分享到这里了,学习是永无止境的,学习一项技能更是受益终身,所以,只要肯努力学,什么时候开始都不晚。如果您还想继续了解关于python编程的学习方法及素材等内容,可以点击本站其他文章学习。

想学python进行数据分析,请问要学多久

五个月左右的时间,这是培训的时间。如果自学的话,是个不确定的时间,但是可以稍加估算一下,会多花一倍时间。

主要有以下几个方向:

一、检查数据表

Python中使用shape函数来查看数据表的维度,也就是行数和列数。你可以使用info函数查看数据表的整体信息,使用dtypes函数来返回数据格式。Isnull是Python中检验空值的函数,你可以对整个数据表进行检查,也可以单独对某一列进行空值检查,返回的结果是逻辑值,包含空值返回True,不包含则返回False。使用unique函数查看唯一值,使用Values函数用来查看数据表中的数值。

二、数据表清洗

Python中处理空值的方法比较灵活,可以使用Dropna函数用来删除数据表中包含空值的数据,也可以使用fillna函数对空值进行填充。Python中dtype是查看数据格式的函数,与之对应的是astype函数,用来更改数据格式,Rename是更改列名称的函数,drop_duplicates函数删除重复值,replace函数实现数据替换。

3、数据预处理

数据预处理是对清洗完的数据进行整理以便后期的统计和分析工作,主要包括数据表的合并、排序、数值分列、数据分组及标记等工作。在Python中可以使用merge函数对两个数据表进行合并,合并的方式为inner,此外还有left、right和outer方式。使用ort_values函数和sort_index函数完成排序,使用where函数完成数据分组,使用split函数实现分列。

4、数据提取

主要是使用三个函数:loc、iloc和ix,其中loc函数按标签值进行提取,iloc按位置进行提取,ix可以同时按标签和位置进行提取。除了按标签和位置提起数据以外,还可以按具体的条件进行数据,比如使用loc和isin两个函数配合使用,按指定条件对数据进行提取。

5、数据筛选汇总

Python中使用loc函数配合筛选条件来完成筛选功能,配合sum和 count函数还能实现excel中sumif和countif函数的功能。Python中使用的主要函数是groupby和pivot_table。groupby是进行分类汇总的函数,使用方法很简单,制定要分组的列名称就可以,也可以同时制定多个列名称,groupby 按列名称出现的顺序进行分组。