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Python数据分析速查:NumPy、Pandas与matplotlib
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更新于2024-07-14
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"《xukai的Python数据分析小抄》是一份个人的学习笔记,主要涵盖了Python数据分析中的三大核心工具:NumPy、Pandas和Matplotlib。这份文档旨在帮助读者深入理解并掌握这些工具在实际数据分析中的应用。 首先,NumPy是Python进行科学计算的基础包,其提供了高效的多维数组数据结构ndarray,支持矢量运算和广播功能,使得大规模数据处理变得快速且易于操作。ndarray的特点包括预先设定数组大小、统一的数据类型(通过dtype对象定义)、维度信息(ndim)、形状(shape)以及元素总数(size)。创建ndarray的方式之一是使用`np.array()`函数,它可以将Python列表或嵌套列表转换为多维数组。 接着,Pandas是数据清洗和特征工程的重要工具,它以DataFrame为核心数据结构,能够轻松处理结构化数据,包括缺失值处理、数据分组、聚合和变换等功能。Pandas的强大之处在于其对表格数据的操作便捷性和灵活性。 最后,Matplotlib是Python的数据可视化库,用于绘制各类数学函数曲线和统计图像,如折线图、散点图、直方图等。它提供了一套丰富的绘图工具,能够帮助用户清晰地呈现数据分布和趋势。 在这份小抄中,作者会逐步介绍NumPy的数组操作、数学函数以及与其他语言(如C/C++和Fortran)的交互;Pandas的数据清洗方法、数据结构特性以及数据分析功能;以及Matplotlib的基础图形绘制和高级定制技巧。通过阅读这份资料,读者可以系统地提升Python数据分析的能力,并能在实际项目中熟练运用这些工具进行数据处理和可视化。"
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a:
[ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18]
a.size: 10
修
改
a.shape:
[[ 0 2]
[ 4 6]
[ 8 10]
[12 14]
[16 18]]
reshape
函
数
修
改
:
[[ 0 2 4 6 8]
[10 12 14 16 18]]
NumPy
基
本
操
作
arr1: [1 2 3 4 5]
标
量
加
法
arr1 + 2: [3 4 5 6 7]
标
量
减
法
arr1 - 2: [-1 0 1 2 3]
标
量
乘
法
arr1 * 2: [ 2 4 6 8 10]
标
量
除
法
arr1 / 2: [0.5 1. 1.5 2. 2.5]
乘
⽅
运
算
arr1 ** 2: [ 1 4 9 16 25]
开
⽅
运
算
arr1 ** (1/2): [1. 1.41421356 1.73205081 2. 2.2360679
8]
arr1:
[[1. 2. ]
[1.9 3.4]]
arr2:
[[3.6 1.2]
[2. 1.2]]
矩
阵
元
素
相
加
arr1 + arr2:
[[4.6 3.2]
[3.9 4.6]]
矩
阵
元
素
相
减
arr1 - arr2:
[[-2.6 0.8]
[-0.1 2.2]]
矩
阵
元
素
相
乘
arr1 * arr2:
[[3.6 2.4 ]
[3.8 4.08]]
矩
阵
元
素
相
除
arr1 / arr2:
[[0.27777778 1.66666667]
[0.95 2.83333333]]
b = a.reshape(2, -1)
print("reshape
函
数
修
改
:\n", b)
In[6]:
#
数
组
与
标
量
间
的
运
算
arr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print("arr1:", arr1)
print("
标
量
加
法
arr1 + 2:", arr1 + 2)
print("
标
量
减
法
arr1 - 2:", arr1 - 2)
print("
标
量
乘
法
arr1 * 2:", arr1 * 2)
print("
标
量
除
法
arr1 / 2:", arr1 / 2)
print("
乘
⽅
运
算
arr1 ** 2:", arr1 ** 2)
print("
开
⽅
运
算
arr1 ** (1/2):", arr1 ** (1/2))
In[7]:
#
⼤
⼩
相
等
的
数
组
之
间
的
运
算
(
元
素
级
运
算
)
arr1 = np.array([[1, 2], [1.9, 3.4]])
arr2 = np.array([[3.6, 1.2], [2, 1.2]])
print("arr1:\n", arr1)
print("arr2:\n", arr2)
print("
矩
阵
元
素
相
加
arr1 + arr2:\n", arr1 + arr2)
print("
矩
阵
元
素
相
减
arr1 - arr2:\n", arr1 - arr2)
print("
矩
阵
元
素
相
乘
arr1 * arr2:\n", arr1 * arr2)
print("
矩
阵
元
素
相
除
arr1 / arr2:\n", arr1 / arr2)
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