Python程序設(shè)計(jì)實(shí)踐 課件 ch18 Python科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)14Python科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析浙江省普通本科高?！笆奈濉敝攸c(diǎn)教材Python程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教程01Python科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析PARTONE數(shù)據(jù)分析指使用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中提取有用信息形成結(jié)論，并加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)。1.數(shù)據(jù)分析流程①明確目標(biāo)。在進(jìn)行分析之前，明確分析的目的和思路。②收集數(shù)據(jù)。按照確定的框架，有目的地從多個(gè)渠道獲得結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。③處理數(shù)據(jù)。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理和加工，以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。④分析數(shù)據(jù)。通過分析手段、方法和技巧對(duì)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)進(jìn)行探索、分析，從中發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系、內(nèi)部聯(lián)系和業(yè)務(wù)規(guī)律，為目標(biāo)提供決策參考。⑤展現(xiàn)數(shù)據(jù)。借用圖表等技術(shù)手段，直觀地展示想呈現(xiàn)的信息。⑥撰寫報(bào)告。對(duì)數(shù)據(jù)分析過程進(jìn)行總結(jié)，給出結(jié)論和建議。2.第三方庫(kù)①numpy是Python中進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的庫(kù)，主要用于處理多維數(shù)組、大型矩陣等。②scipylibrary是基于numpy構(gòu)建的Python模塊，該模塊增加了操作數(shù)據(jù)和可視化數(shù)據(jù)的功能。③matplotlib是Python的2D繪圖庫(kù)，可以生成曲線圖、直方圖、條形圖、餅圖、散點(diǎn)圖等。④pandas是基于numpy的工具，有很多標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型，提供了高效處理數(shù)據(jù)集的工具。⑤statistics是Python的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基本庫(kù)，可以執(zhí)行很多簡(jiǎn)單操作。02numpy庫(kù)PARTTWOnumpy一個(gè)開源的Python擴(kuò)展庫(kù)，可用來(lái)存儲(chǔ)和處理大型矩陣，為科學(xué)計(jì)算提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它支持高維數(shù)組與矩陣運(yùn)算，也可以針對(duì)數(shù)組運(yùn)算提供大量的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)。導(dǎo)入numpy庫(kù)

數(shù)組numpy庫(kù)可處理的最基本的數(shù)據(jù)對(duì)象，由相同類型的元素組成。可以使用array()函數(shù)創(chuàng)建數(shù)組，它可以將輸入的數(shù)據(jù)（元組、列表、數(shù)組或其他序列）轉(zhuǎn)換成多維數(shù)組。數(shù)組的屬性創(chuàng)建數(shù)組后，可以查看數(shù)組的屬性。屬性描述dtype數(shù)組中元素的數(shù)據(jù)類型ndim數(shù)組的維數(shù)shape數(shù)組的尺寸，(n,m)表示n行、m列的矩陣size數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)內(nèi)置操作函數(shù)函數(shù)名稱功能示例說明zeros()創(chuàng)建一個(gè)所有元素都為0的數(shù)組np.zeros(3,4)都為0的3×4數(shù)組ones()創(chuàng)建一個(gè)所有元素都為1的數(shù)組np.ones(3,4)都為1的3×4數(shù)組full()創(chuàng)建一個(gè)所有元素都為某個(gè)數(shù)的數(shù)組np.full((3,4),8)都為8的3×4數(shù)組eye()創(chuàng)建一個(gè)單位數(shù)組np.eye(4)4×4的單位數(shù)組empty()創(chuàng)建一個(gè)空數(shù)組np.empty(3,4)3×4的空數(shù)組random()創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)數(shù)數(shù)組np.random.random(3,4)3×4的隨機(jī)數(shù)數(shù)組linspace()創(chuàng)建一個(gè)一維數(shù)組np.linspace(1,3,6)元素從1到3，共6個(gè)03pandas庫(kù)PARTTHREEpandas庫(kù)

基于numpy庫(kù)的開源Python擴(kuò)展庫(kù)，為Python編程語(yǔ)言提供了高性能的、易于使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)分析工具，包含類似于Excel表格的數(shù)據(jù)幀（DataFrame），帶有快速處理數(shù)據(jù)的函數(shù)和方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)維數(shù)參數(shù)描述系列11D?標(biāo)記，均為數(shù)組類型，大小不變數(shù)據(jù)幀2一般為?2D?標(biāo)記，表示大小可變的表結(jié)構(gòu)與潛在的異質(zhì)類型的列面板3一般為?3D?標(biāo)記，表示大小可變的數(shù)組04tkinter庫(kù)的繪圖功能PARTFOUR1.