8个Python高效数据分析的技巧

简介:

不管是参加Kaggle比赛,还是开发一个深度学习应用,第一步总是数据分析。

这篇文章介绍了8个使用Python进行数据分析的方法,不仅能够提升运行效率,还能够使代码更加“优美”。

一行代码定义List

定义某种列表时,写For 循环过于麻烦,幸运的是,Python有一种内置的方法可以在一行代码中解决这个问题。

d3c5875a6ccdda978e93f443176b6a6d3c9dc36f

下面是使用For循环创建列表和用一行代码创建列表的对比。

 
x = [ 1 , 2 , 3 , 4 ]
out = []
for item in x:
out.append(item** 2 )
print (out)

[ 1 , 4 , 9 , 16 ]

# vs.

x = [ 1 , 2 , 3 , 4 ]
out = [item** 2 for item in x]
print (out)

[ 1 , 4 , 9 , 16 ]
Lambda表达式

厌倦了定义用不了几次的函数? Lambda表达式是你的救星!

Lambda表达式用于在Python中创建小型,一次性和匿名函数对象, 它能替你创建一个函数。

lambda表达式的基本语法是:

lambda arguments: expression

注意!只要有一个lambda表达式,就可以完成常规函数可以执行的任何操作。

你可以从下面的例子中,感受lambda表达式的强大功能:

 
double = lambda x: x * 2
print (double( 5 ))

10

Map和Filter

一旦掌握了lambda表达式,学习将它们与Map和Filter函数配合使用,可以实现更为强大的功能。

具体来说,map通过对列表中每个元素执行某种操作并将其转换为新列表。

在本例中,它遍历每个元素并乘以2,构成新列表。 注意!list()函数只是将输出转换为列表类型)

 
# Map
seq = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ]
result = list ( map ( lambda var: var* 2 , seq))
print (result)

[ 2 , 4 , 6 , 8 , 10 ]

Filter函数接受一个列表和一条规则,就像map一样,但它通过比较每个元素和布尔过滤规则来返回原始列表的一个子集。

 
# Filter
seq = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ]
result = list ( filter ( lambda x: x > 2 , seq))
print (result)

[ 3 , 4 , 5 ]

Arange和Linspace

Arange返回给定步长的等差列表。

它的三个参数start、stop、step分别表示起始值,结束值和步长, 请注意!stop点是一个“截止”值,因此它不会包含在数组输出中。

 
# np.arange(start, stop, step)
np.arange( 3 , 7 , 2 )

array([ 3 , 5 ])

Linspace和Arrange非常相似,但略有不同。

Linspace以指定数目均匀分割区间,所以给定区间start和end,以及等分分割点数目num,linspace将返回一个NumPy数组。

这对绘图时数据可视化和声明坐标轴特别有用。

 
# np.linspace(start, stop, num)
np.linspace( 2.0 , 3.0 , num = 5 )

array([ 2.0 , 2.25 , 2.5 , 2.75 , 3.0 ]

Axis代表什么?

在Pandas中,删除一列或在NumPy矩阵中求和值时,可能会遇到Axis。

我们用删除一列(行)的例子:

 
df.drop( 'Column A' , axis = 1 )
df.drop( 'Row A' , axis = 0 )

如果你想处理列,将Axis设置为1,如果你想要处理行,将其设置为0。

但为什么呢? 

回想一下Pandas中的shape。

 
df.shape
( # of Rows, # of Columns)

从Pandas DataFrame中调用shape属性返回一个元组,第一个值代表行数,第二个值代表列数。

如果你想在Python中对其进行索引,则行数下标为0,列数下标为1,这很像我们如何声明轴值。

Concat,Merge和Join

如果您熟悉SQL,那么这些概念对您来说可能会更容易。

无论如何,这些函数本质上就是以特定方式组合DataFrame的方式。

在哪个时间跟踪哪一个最适合使用可能很困难,所以让我们回顾一下。

Concat允许用户在表格下面或旁边追加一个或多个DataFrame(取决于您如何定义轴)。

1fc2c89f0cd53694cb37b733eb789a2bd7234593

Merge将多个DataFrame合并指定主键(Key)相同的行。

babbe4b16f0f6846f856ff9242afdd6bb42818a9

Join,和Merge一样,合并了两个DataFrame。

但它不按某个指定的主键合并,而是根据相同的列名或行名合并。

Pandas Apply

Apply是为Pandas Series而设计的。

如果你不太熟悉Series,可以将它想成类似Numpy的数组。

Apply将一个函数应用于指定轴上的每一个元素。

使用Apply,可以将DataFrame列(是一个Series)的值进行格式设置和操作,不用循环,非常有用!

 
df = pd.DataFrame([[ 4 , 9 ] , ] * 3 , columns =[ 'A' , 'B' ])
df
A B
0 4 9
1 4 9
2 4 9

df.apply(np.sqrt)
A B
0 2.0 3.0
1 2.0 3.0
2 2.0 3.0

df.apply(np.sum , axis = 0 )
A 12
B 27

df.apply(np.sum , axis = 1 )
0 13
1 13
2 13

Pivot Tables

如果您熟悉Microsoft Excel,那么你也许听说过数据透视表。

Pandas内置的pivot_table函数以DataFrame的形式创建电子表格样式的数据透视表,,它可以帮助我们快速查看某几列的数据。

下面是几个例子:

非常智能地将数据按照“Manager”分了组:

 
pd.pivot_table(df, index=["Manager", "Rep"])
b95d55cdb246b8af3cc9e4cf4efa01fb695a92cf

或者也可以筛选属性值

pd.pivot_table(df,index=["Manager","Rep"],values=["Price"])

c3ee377fea987e893bd60fca316f899d9e37ab3a

总结

希望上面的这些描述能够让你发现Python一些好用的函数和概念。


原文发布时间为:2018-08-19
本文作者:Conor Dewey
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