数据分析基础知识

安装

1.更新macport,Numpy,Matploitlib,Scipy 解决安装macports更新失败问题

Mac OS X中MacPorts安装和使用 macport更新失败,后来选择了

sudo pip install numpy

  • 大部分数据集都能被转化为更加适合分析和建模的结构化形式

常用模块的命名惯例:

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

4.4 扩展库Scipy

Scipy数据结构

NumPy库介绍:

介绍

例子:

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

输出结果:

[[ 1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.]]

Scipy核心库

例子:

import numpy as np
from scipy import linalg

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

输出:-2.0

Matplotlib介绍

pandas介绍


4.5 ndarray

不适合大数据

例子:

from numpy import *
aArray = array([1,2,3]) #定义一维数组
print '这是一维数组',aArray

bArray = array([(1,2,3),(4,5,6)]) #定义二维数组
print '这是二维数组'
print bArray

输出:

  • 可使用基本的运算符(加减乘除)
  • 既有标准函数,又有内建函数

丰富的函数:


4.6 变长字典Series

字典:

  • 无序的数据结构
  • key与value:存在映射关系
  • key与value之间是不独立的

pandas的变长字典Series:

  • 相当于一个定长有序的字典
  • key与value之间是独立的
  • 某些应用时,功能更强大

自定义Series的索引: Series的基本运算:

Series的数据对齐:

数据量大的时候,处理起来很方便

Series的name属性:类似字段名的作用


4.7 DataFrame

DataFrame的基本操作

DataFrame的修改与删除

DataFrame的name属性


5.1 便捷数据获取

5.2 数据准备

5.2数据整理:

5.2.1修改属性名

原先数据

#-*- coding:utf-8 -*-
#给quotes数据加属性名

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

处理后的数据

5.2.2 修改index属性

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

数据变化

5.2.3 时间序列

#-*- coding:utf-8 -*-
#修改时间序列

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]))         #转换成常规时间
    y = datetime.strftime(x,'%Y-%m-%d')         #转换成固定格式
    list1.append(y)
quotesdf = pd.DataFrame(quotes, index = list1, columns=fields)
quotesdf = quotesdf.drop(['date'],axis=1)     #删除原date列
print quotesdf

效果

创建时间序列

# -*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'jerry'
#创建时间序列
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 数据显示

5.4 数据选择

选择行:

选择列:

选择行、列:

选择区域、单个值:

iloc,iat方法:

*条件筛选:


5.5 简单统计与处理:

比较相邻的数据diff():

tips: 1.多看库里面相关的函数 2.你想到的方法基本上都有先成的函数

正序与逆序:

记数统计:


5.6 grouping:

分组主要是理解需求,基于什么去分组,然后出来的组再进行什么样的功能操作


5.7 Merge:


6.1 聚类分析:

聚类是数据挖掘描述性任务和预测性任务的一个重要组成部分 它以相似性为基础,把相似的对象通过静态分类分成不同的组别和子集

聚类算法:

  • K均值算法:简洁、快速 K均值算法的基本流程: 1.任意选择k个对象作为初始的聚类中心 2.对每个点确定它的聚类中心点。实际上,就是计算距离(一般采用均方差作为标准的测度函数) 3.计算每个新聚类的聚类中心,直到收敛(确定的中心点不再改变聚类就完成) 保证各聚类本身尽可能紧凑,而各聚类之间尽可能地分开


6.2 matplotlib数据可视化:

matplotlib宣言:让简单的事情变得简单,让复杂的事情变得复杂

matplotlib介绍:

介绍

折线图:

折线图

散点图

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绘图


6.3 Matplotlib图像属性控制

几乎可以控制matplotlib每一个默认属性

  • 图像大小
  • 每英寸点数、线宽、色彩和样式
  • 子图、坐标轴和网格属性

色彩和样式:

文字: 其他属性:

子图:

子图axes


6.4 pandas作图:

pandas通过整合matplotlib的相关功能,可以实现基于Series和DataFrame的某些绘图功能,针对这2种类型,pandas通常比pylab和pyplot作图更方便

pandas绘图:

pandas控制图像形式:


6.5 数据存取:

CSV(Comma-Separated Values)逗号分隔值:


参考:

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