python dataframe 求一组数据的累积密度曲线函数,并对该函数求导,找出导数为零的点的个数(如果连续多个相邻点为0只记录第一个点),
时间: 2024-09-06 21:02:48 浏览: 71
在Python中,我们可以使用`pandas`库处理DataFrame数据,然后通过`matplotlib`绘制累积密度函数(CDF)以及对CDF求导。这里需要使用到数值微分或者统计库如`scipy`来进行导数计算。以下是简单的步骤:
1. 首先,假设你有一个名为df的DataFrame,其中包含你需要分析的数据列,例如“data”。
```python
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.stats import gaussian_kde
# 假设df['data']是你想要分析的数据列
data = df['data']
```
2. 计算累积密度函数 (CDF):
```python
# 使用gaussian_kde计算核密度估计,并得到累积分布
kde = gaussian_kde(data)
cdf = kde.cdf
```
3. 创建累积密度曲线:
```python
x = np.linspace(min(data), max(data), num=1000) # 等间距采样
y = cdf(x)
plt.plot(x, y, label='CDF')
plt.xlabel('Data Value')
plt.ylabel('Cumulative Probability')
plt.legend()
plt.show()
```
4. 对CDF求导并找出导数为零的点:
```python
from scipy.optimize import fsolve
from numpy import abs
def derivative_at_zero(cdf_func, lower_bound, upper_bound):
def func_to_find_root(x): return cdf_func(x) - cdf_func(x + 0.00001)
roots = fsolve(func_to_find_root, (lower_bound, upper_bound))
# 只保留绝对值接近于0的根,因为可能会有浮点误差
return [root for root in roots if abs(kde(root)) < 1e-6]
zero_derivative_points = derivative_at_zero(cdf, min(data), max(data))
print(f"Number of zero derivative points: {len(zero_derivative_points)}")
```
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