python數據分析

安裝

1.更新macport,Numpy,Matploitlib,Scipy
解決安裝macports更新失敗問題

Mac OS X中MacPorts安裝和使用
macport更新失敗,后來選擇了

sudo pip install numpy

  • 大部分數據集都能被轉化為更加適合分析和建模的結構化形式

常用模塊的命名慣例:

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

4.4 擴展庫Scipy

?Scipy數據結構

NumPy庫介紹:

介紹

例子:

import numpy as np
xArray = np.ones((3,4))
print xArray

輸出結果:

[[ 1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.]]
?Scipy核心庫

例子:

import numpy as np
from scipy import linalg

arr = np.array([[1,2],[3,4]])
print linalg.det(arr)

輸出:-2.0

?Matplotlib介紹
?pandas介紹

4.5 ndarray

?不適合大數據

例子:

from numpy import *
aArray = array([1,2,3]) #定義一維數組
print '這是一維數組',aArray

bArray = array([(1,2,3),(4,5,6)]) #定義二維數組
print '這是二維數組'
print bArray

輸出:

  • 可使用基本的運算符(加減乘除)
  • 既有標準函數,又有內建函數

豐富的函數:



4.6 變長字典Series

字典:

  • 無序的數據結構
  • key與value:存在映射關系
  • key與value之間是不獨立的

pandas的變長字典Series:

  • 相當于一個定長有序的字典
  • key與value之間是獨立的
  • 某些應用時,功能更強大

自定義Series的索引:



Series的基本運算:


Series的數據對齊:


數據量大的時候,處理起來很方便

Series的name屬性:類似字段名的作用



4.7 DataFrame

DataFrame的基本操作


DataFrame的修改與刪除


DataFrame的name屬性


5.1 便捷數據獲取

5.2 數據準備

5.2數據整理:

5.2.1修改屬性名

?原先數據
#-*- coding:utf-8 -*-
#給quotes數據加屬性名

from matplotlib.finance import quotes_historical_yahoo_ochl
from datetime import date
import pandas as pd

today = date.today()
start = (today.year-1, today.month, today.day)
quotes = quotes_historical_yahoo_ochl('AXP',start, today)
fields = ['date','open','close','high','low','volume']
quotesdf = pd.DataFrame(quotes,columns=fields)
print quotesdf
?處理后的數據

5.2.2 修改index屬性

quotesdf = pd.DataFrame(quotes,index = range(1,len(quotes)+1),columns=fields)
數據變化

5.2.3 時間序列

#-*- coding:utf-8 -*-
#修改時間序列

from matplotlib.finance import quotes_historical_yahoo_ochl
from datetime import date
from datetime import datetime
import pandas as pd

today = date.today()
start = (today.year-1, today.month, today.day)
quotes = quotes_historical_yahoo_ochl('AXP',start, today)
fields = ['date','open','close','high','low','volume']
#quotesdf = pd.DataFrame(quotes,columns=fields)
#quotesdf = pd.DataFrame(quotes, index=range(1, len(quotes) + 1), columns=fields)
list1 = []
for i in range(0,len(quotes)):
    x = date.fromordinal(int(quotes[i][0]))         #轉換成常規時間
    y = datetime.strftime(x,'%Y-%m-%d')         #轉換成固定格式
    list1.append(y)
quotesdf = pd.DataFrame(quotes, index = list1, columns=fields)
quotesdf = quotesdf.drop(['date'],axis=1)     #刪除原date列
print quotesdf
效果

創建時間序列

# -*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'jerry'
#創建時間序列
import pandas as pd
import numpy as np
dates = pd.date_range('20141001',periods=7)
dates = pd.DataFrame(np.random.randn(7,3),index=dates,columns=list('ABC'))
print dates
效果

5.3 數據顯示

5.4 數據選擇

選擇行:

選擇列:

選擇行、列:

選擇區域、單個值:

iloc,iat方法:

*條件篩選:


5.5 簡單統計與處理:

比較相鄰的數據diff():


tips:
1.多看庫里面相關的函數
2.你想到的方法基本上都有先成的函數

正序與逆序:


記數統計:



5.6 grouping:

分組主要是理解需求,基于什么去分組,然后出來的組再進行什么樣的功能操作


5.7 Merge:


6.1 聚類分析:

聚類是數據挖掘描述性任務和預測性任務的一個重要組成部分
它以相似性為基礎,把相似的對象通過靜態分類分成不同的組別和子集

聚類算法:

  • K均值算法:簡潔、快速
    K均值算法的基本流程:
    1.任意選擇k個對象作為初始的聚類中心
    2.對每個點確定它的聚類中心點。實際上,就是計算距離(一般采用均方差作為標準的測度函數)
    3.計算每個新聚類的聚類中心,直到收斂(確定的中心點不再改變聚類就完成)
    保證各聚類本身盡可能緊湊,而各聚類之間盡可能地分開

6.2 matplotlib數據可視化:

matplotlib宣言:讓簡單的事情變得簡單,讓復雜的事情變得復雜

matplotlib介紹:

介紹

折線圖:


折線圖


散點圖

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 1)
y = np.sin(4 * np.pi * x) * np.exp(-5 * x)
plt.plot(x, y,"o")
plt.show()

pylab繪圖



6.3 Matplotlib圖像屬性控制

幾乎可以控制matplotlib每一個默認屬性

  • 圖像大小
  • 每英寸點數、線寬、色彩和樣式
  • 子圖、坐標軸和網格屬性

色彩和樣式:

文字:



其他屬性:

子圖:

子圖axes


6.4 pandas作圖:

pandas通過整合matplotlib的相關功能,可以實現基于Series和DataFrame的某些繪圖功能,針對這2種類型,pandas通常比pylab和pyplot作圖更方便

pandas繪圖:

pandas控制圖像形式:


6.5 數據存取:

CSV(Comma-Separated Values)逗號分隔值:


參考:

數據科學的完整學習路徑(Python版)
python 科學計算 發行版 Anaconda安裝使用教程

PyCharm 安裝 NumPy,SciPy 等科學計算包 (Anaconda)for mac OS X

CS231n課程筆記翻譯:Python Numpy教程

numpy教程:函數庫和ufunc函數
pandas官方文檔
PyMongo官方文檔翻譯

http://api.mongodb.com/python/3.3.0/

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