1.概述
1.1 Python 数据分析优势
1.Python 作为当下最为流行的编程语言之一
- 可以独立完成数据分析的各种任务
- 数据分析领域里有海量开源库
- 机器学习 / 深度学习领域最热门的编程语言
- 在爬虫,Web 开发等领域均有应用
2.Python 与 Excel,PowerBI,Tableau 等软件比较
- Excel 有百万行数据限制
- PowerBI,Tableau 在处理大数据的时候速度相对较慢
- Excel,Power BI 和 Tableau 需要付费购买授权
- Python功能远比 Excel,PowerBI,Tableau 等软件强大
- Python跨平台,Windows,MacOS,Linux 都可以运行
3.Python 与 R 语言比较
- Python 在处理海量数据的时候比 R 语言效率更高
- Python 的工程化能力更强,R 专注于统计与数据分析领域
- Python 在非结构化数据(文本,图像)和深度学习领域比 R 更有优势
- 在数据分析相关开源社区,python 相关的内容远多于 R 语言
1.2 常用开源库
1.2.1 Numpy库
Numpy(Numerical Python)是 Python 语言的一个扩展程序库,它是一个运行速度非常快的数学库,主要用于数组计算(矩阵运算)
包含:
- 一个强大的 N 维数组对象 ndarray
- 广播功能函数
- 整合 C / C++ / Fortran 代码的工具
- 线性代数,傅里叶变换,随机数生成等功能
1.2.2 Pandas库
Pandas 是一个强大的分析结构化数据的工具集,它的基础是 Numpy(提供高性能矩阵运算),主要用于数据挖掘和数据分析,同时也提供数据清洗功能
Pandas 有两个核心对象:
- Series:是带索引的一维数组型对象,由一组数据 + 对应的索引组成
- DataFrame: 是带行、列标签的二维表格型数据结构
1.2.3 Matplotlib库
Matplotlib 是一个功能强大的数据可视化开源 Python 库
- Python 中使用最多的图形绘图库
- 可以创建静态,动态,交互式的图表
1.2.4 Seaborn库
Seaborn 是一个Python 数据可视化开源库
- 建立在 Matplotlib 之上,并集成了 Pandas 的数据结构
- Seaborn 通过更简洁的 API 来绘制信息更加丰富,更具吸引力的图像
- 面向数据集的 API,与 Pandas 配合使用起来比直接使用 Matplotlib 更方便
1.2.5 Sklearn库
scikit-learn 是基于 Python 语言的机器学习工具
- 简单高效的数据挖掘和数据分析工具
- 可供大家在各种环境中重复使用
- 建立在 Numpy,SciPy 和 Matplotlib 上
2.数据分析环境搭建
2.1 Anaconda
2.1.1 概述
1.Anaconda 是最流行的数据分析平台
- Anaconda自带了一大批常用的数据科学包
- Anaconda自带 Python 解释器
- Anaconda 是在conda(包管理器 + 虚拟环境管理器)上发展起来的
- 可以帮助用户在计算机上安装和管理数据分析相关包
- 包含了虚拟环境管理工具
2.Anaconda 可用于多个系统(Windows,Mac OS,Linux)
- 可以在官网上下载对应平台的安装包
2.1.2 Anaconda 客户端界面操作
1.主界面
2.虚拟环境和包管理
创建虚拟环境如下:
安装 Python 包如下:
2.1.3 Anaconda的虚拟环境和包管理功能 —— 命令行实现
1.Anaconda 包管理功能
安装 Python 包:
- conda install 包名
- pip install 包名
使用pip时最好指定安装源:pip install 包名 -i 镜像源
- 阿里云:https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
- 豆瓣:https://pypi.douban.com/simple/
- 清华大学:https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
- 中国科学技术大学 http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
2.Anaconda 虚拟环境管理
通过命令行管理虚拟环境:
- 创建虚拟环境:conda create -n 虚拟环境名字 python=python版本
- 进入虚拟环境:conda activate 虚拟环境名字
- 退出虚拟环境:conda deactivate 虚拟环境名字
- 删除虚拟环境:conda remove -n 虚拟环境名字 --all
- 列出所有 conda 虚拟环境名称 + 环境路径:conda env list
- 列出环境里安装的软件包:conda list 模块名
- 查看本机支持的该模块的所有版本:conda search 模块名
2.2 Jupyter Notebook
2.2.1 启动 Jupyter Notebook
1.通过 Anaconda 客户端界面启动
2.通过终端启动
conda activate 虚拟环境 jupyter notebook2.2.2 Jupyter Notebook 使用介绍
常用快捷键:
1.命令模式:按 ESC 进入
- Y,cell 切换到 Code 模式
- M,cell 切换到 Markdown 模式
- A,在当前 cell 的上面添加 cell
- B,在当前 cell 的下面添加 cell
- 双击 D:删除当前 cell
2.编辑模式:按 Enter 进入
- 多光标操作:Ctrl 键点击鼠标(Mac:CMD + 点击鼠标)回退:Ctrl+Z(Mac:CMD+Z)
- 重做:Ctrl+Y(Mac:CMD+Y)
- 补全代码:变量、方法后跟 Tab 键
- 为一行或多行代码添加 / 取消注释:Ctrl+/(Mac:CMD+/)
3.两种模式通过快捷键
- Shift + Enter:执行本单元代码,并跳转到下一单元
- Ctrl + Enter:执行本单元代码,留在本单元
2.2.3 Jupyter Notebook中使用 Markdown
Markdown语法如下: