數(shù)據(jù)分析基礎與實踐課件：走進Python

第一章概論西華大學數(shù)據(jù)分析基礎與實踐走進Python目錄Contents課程介紹了解PythonPython安裝開發(fā)環(huán)境搭建課程介紹一1.1為什么學習4當今社會從IT時代進入DT時代，數(shù)據(jù)分析技術十分重要。數(shù)據(jù)分析是一種思想，一種方法，一種處理問題的工具，這種工具可以應用到很多不同的研究領域，從應用的領域實現(xiàn)學科融合。本課程將包括必要的語言基礎和編程思想，完整的數(shù)據(jù)分析方法理論基礎，詳細的應用案例實踐分析。希望通過大量的實際應用案例，引導讀者快速進入數(shù)據(jù)分析的世界，通過不斷的練習和案例復現(xiàn)，快速積累學習的成就感，保持學習的激情。1.2課程組成Python語言基礎：在數(shù)據(jù)分析中，必須要借助一些編程語言才能完成相應的分析任務。數(shù)據(jù)分析最常用的語言就是Python，因此在正式進入數(shù)據(jù)分析相關內容介紹之前，首先學習Python語言的相關基礎知識。數(shù)據(jù)分析基礎：重點介紹基于Python進行數(shù)據(jù)分析的基本思路和方法，包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)分析等。數(shù)據(jù)分析實戰(zhàn)：通過對幾個完整的數(shù)據(jù)分析案例的介紹，加深讀者對于利用Python進行數(shù)據(jù)分析方法的理解。5了解Python二2.1什么是Python7Python是一種面向對象的高級編程語言，它具有集成的動態(tài)語義，主要用于Web和應用程序開發(fā)，以及科學研究。Python支持使用模塊和包，可以以模塊化的方式進行程序設計，并且可以在各種項目中重用代碼。具有完備的開發(fā)社區(qū)，全球眾多開源資源可控使用。Python相對簡單，易于學習標準庫和解釋器都是免費的，既有二進制形式，也有源代碼形式。也沒有排他性，因為Python和所有必需的工具在所有主要平臺上都可用。2.2Python的產(chǎn)生與發(fā)展2.3Python的特點9簡單：Python是一門簡單而語法簡約的語言。閱讀好的Python程序感覺就像閱讀英語，盡管是非常嚴格的英語。Python的這種偽代碼特性是其最大強項之一，它可讓程序員專注于解決問題的辦法而不是語言本身。容易學習：Python非常容易上手，它具有格外簡單的語法。2.3Python的特點10免費開源：Python是一個FLOSS（自由/自由與開源軟件）的例子。在一些簡單的條款之下，你可以自由地分發(fā)這個軟件的拷貝，閱讀其源代碼，修改它，或者將其一部分用到新的自由程序中。FLOSS是基于共享知識社區(qū)的概念，這是Python如此好的原因之一——它是由那些希望看到更好的Python的社區(qū)創(chuàng)建和不斷改進的。高級語言：當使用Python編寫程序時，永遠不需要擔心低級細節(jié)，比如對內存的管理和使用等。2.3Python的特點11可移植性：基于其開放源代碼的特性，Python已經(jīng)被移植到許多平臺。只要你足夠小心，避免使用系統(tǒng)相關特性，你的所有Python程序都可以不加修改地運行在這其中任意平臺。解釋型語言：Python不需要事先進行編譯，只需從源代碼直接運行程序即可，不必擔心程序的編譯、保證恰當?shù)膸毂绘溄雍洼d入等等。這也使得Python程序更易于移植。（C和C++是編譯型的語言，需要先編譯再執(zhí)行）2.3Python的特點12面向對象特性：Python同時支持面向過程和面向對象編程。在面向過程語言中，程序圍繞著過程或者函數(shù)（只不過是可重復使用的程序片段）構建。在面向對象語言中，程序圍繞著對象（數(shù)據(jù)和功能的組合）構建。Python具有非常強大但是過于簡潔的執(zhí)行面向對象編程的方式?？蓴U展性強：如果需要一段運行很快的關鍵代碼，或者是想要編寫一些不愿開放的算法，通?？梢允褂肅或C++完成那部分程序，然后從Python程序中調用。2.3Python的特點13可嵌入：程序員可以將Python嵌入到C/C++程序中，使其獲得“腳本化”的能力。強大的擴展庫：Python標準庫已經(jīng)能夠幫助用戶完成許多工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫等。除了標準庫，還有各式各樣的其它高質量的第三方庫，可以在Python包索引中找到它們。也有很多熱門的交流社區(qū)，每天都有很多優(yōu)秀的第三方庫發(fā)布。2.4Python的應用應用

Django、Flask等框架Web應用開發(fā)利用Python編寫各種自動化運維腳本自動化運維Python在人工智能領域內的機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習等方面，都是主流編程語言?？茖W計算和人工智能Python提供有很多服務于編寫網(wǎng)絡爬蟲的工具以及完整的爬蟲框架網(wǎng)路爬蟲很多游戲使用C++編寫圖形顯示等高性能模塊，而使用Python編寫游戲的邏輯。游戲開發(fā)圖像處理、機器人控制等。其他Python的安裝三3Python的安裝16目前，Python有兩個版本供大家選擇和使用，即Python2.x和Python3.x。Python3.x是對Python2.x的一個較大的更新。由于Python3.x在設計的時候并沒有考慮到向下相容，因此許多針對Python2.x設計的函數(shù)、語法或者庫等都無法在Python3.x正常執(zhí)行。并且Python核心團隊計劃在2020年停止對Python2的支持。因此建議大家使用Python3.x。3Python的安裝17若讀者僅需要使用Python編譯環(huán)境，可采用1.2.1節(jié)的官方安裝方式。若讀者需要利用Python進行數(shù)據(jù)分析和處理，需要使用到各種Python庫，例如Numpy、Scipy、Pandas、Scikit-learn，在這樣的情況下，建議使用1.2.2節(jié)介紹的Anaconda安裝方法，可同時完成Python及各種庫的安裝，非常方便。3Python的安裝18Anaconda是專注于數(shù)據(jù)分析的Python發(fā)行版本，包含了Conda、Python等190多個科學包及其依賴項。其中，Conda是開源包和虛擬環(huán)境的管理系統(tǒng)。用戶可以使用Conda來安裝、更新、卸載工具包，并且它更加關注于數(shù)據(jù)科學相關的工具包，在安裝Anaconda時，就預先集成了常用的Numpy、Scipy、Pandas、Scikit-learn這些數(shù)據(jù)分析中常用的包。出于省時省心角度出發(fā)，強烈建議大家安裝Anaconda。開發(fā)環(huán)境搭建四4開發(fā)環(huán)境搭建20安裝完成Python運行環(huán)境之后，其實就可以通過命令行來編寫Python程序了，不過這種方法和其他編程語言的使用習慣相差很大，很多人都不太愿意直接在命令行中進行Python代碼的編寫，因此用戶還需要安裝可用于Python開發(fā)的I