这篇文章主要介绍了python三大模型与十大常用算法实例发现的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇python三大模型与十大常用算法实例发现文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
预测模型:神经网络预测、灰色预测、拟合插值预测(线性回归)、时间序列预测、马尔科夫链预测、微分方程预测、Logistic 模型等等。应用领域:人口预测、水资源污染增长预测、病毒蔓延预测、竞赛获胜概率
预测、月收入预测、销量预测、经济发展情况预测等在工业、农业、商业等经济领域,以及环境、社会和军事等领域中都有广泛的应用。
优化模型:规划模型(目标规划、线性规划、非线性规划、整数规划、动态 规划)、图论模型、排队论模型、神经网络模型、现代优化算法(遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、禁忌搜索算法)等等。应用领域:快递员派送快递的最短路径问题、水资源调度优化问题、高速路
口收费站问题、军事行动避空侦察的时机和路线选择、物流选址问题、商区布局规划等各个领域。
评价模型:模糊综合评价法、层次分析法、聚类分析法、主成分分析评价法、
灰色综合评价法、人工神经网络评价法等等。应用领域:某区域水资源评价、水利工程项目风险评价、城市发展程度评价、足球教练评价、篮球队评价、水生态评价、大坝安全评价、边坡稳定性评价
一个开源的Python类库:用于数据分析、数据处理、数据可视化
高性能
容易使用的数据结构
·容易使用的使用分析工具
很方便和其他类库一起使用:
numpy:用于科学计算
scikit-learn:用于机器学习
''' 当使用Pandas做数据分析时,需要读取事先准备好的数据集,这是做数据分析的第一步。 Pandas提供了多种读取数据的方法: read_csv() 用于读取文本文件 read_excel() 用于读取文本文件 read_json() 用于读取json文件 read_sql_query()读取sql语句的 通用流程: 1-导入库import pandas as pd 2-找到文件所在位置(绝对路径=全称)(相对路径=和程序在同一个文件夹中的路径的简称) 3-变量名=pd.读写操作方法(文件路径,具体的筛选条件,...) ./ 当前路径 ../ 上一级 将csv中的数据转换为DataFrame对象是非常便捷。和一般文件读写不一样,它不需要你做打开文件、 读取文件、关闭文件等操作。相反,您只需要一行代码就可以完成上述所有步骤,并将数据存储在 DataFrame中。 ''' import pandas as pd # 输入参数:数据输入的路径【可以是文件路径,可以是URL,也可以是实现read方法的任意对象。】 df = pd.read_csv('s') print(df, type(df)) # Pandas默认使用utf-8读取文件 print() import pandas as pd lxw = open(r"t.csv", encoding='utf-8') print(pd.read_csv(lxw)) print() import os # 打印当前目录 print(os.getcwd())
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Pandas需要先读取表格类型的数据,然后进行分析
详细版学习:
# 1: import pandas as pd df = pd.read_csv('nba.csv') print(df) # 2: import pandas as pd df = pd.read_csv('nba.csv') # to_string() 用于返回 DataFrame 类型的数据,如果不使用该函数,则输出结果为数据的前面 5 行和末尾 5 行,中间部分以 ... 代替(如上) print(df.to_string()) # 3: import pandas as pd # 三个字段 name, site, age nme = ["Google", "Runoob", "Taobao", "Wiki"] st = ["www.google.com", "www.runoob.com", "www.taobao.com", "www.wikipedia.org"] ag = [90, 40, 80, 98] # 字典 dict = {'name': nme, 'site': st, 'age': ag} df = pd.DataFrame(dict) # 保存 dataframe print(df.to_csv('site.csv')) # 4: import pandas as pd df = pd.read_csv('正解1.csv') # head( n ) 方法用于读取前面的 n 行,如果不填参数 n ,默认返回 5 行 # print(df.head()) # df.head(50).to_csv('site4.csv') df.tail(10).to_csv('site4.csv') print("over!") # 5: import pandas as pd df = pd.read_csv('nba.csv') # 读取前面 10 行 print(df.head(10)) # 6: import pandas as pd df = pd.read_csv('nba.csv') # tail( n ) 方法用于读取尾部的 n 行,如果不填参数 n ,默认返回 5 行,空行各个字段的值返回 NaN print(df.tail()) # 7: import pandas as pd df = pd.read_csv('nba.csv') # 读取末尾 10 行 print(df.tail(10)) # 8: import pandas as pd df = pd.read_csv('正解1.csv') # info() 方法返回表格的一些基本信息 print(df.info()) # non-null 为非空数据,我们可以看到上面的信息中,总共 458 行,College 字段的空值最多
所有csv、excel文件可在资源当中自行提用,没有的可自行补充!
提示:须提前安装好pandas库。【终端安装命令:pip install pandas】
import pandas as pd lxw = pd.read_csv('nba.csv') # 查看前几行数据 print(lxw.head()) # 查看索引列 print(lxw.index) # 查看列名列表 print(lxw.columns) # 查看数据的形状(返回行、列数) print(lxw.shape) # 查看每列的数据类型 print(lxw.dtypes) print() # 读取txt文件,自己指定分隔符、列名 fpath = 'D:\PyCharm\数学建模大赛\数据分析-上-2\Python成绩.csv' lxw = pd.read_csv( fpath, sep=',', header=None, names=['name', 'Python-score'] ) # print(lxw) lxw.to_csv('Python成绩2.csv') # 读取excel文件: import pandas as pd lxw = pd.read_excel('暑假培训学习计划.xls') print(lxw)
注:如果最后这里【读取excel文件]运行出错,那就在终端安装
pip install xlrd
。
''' 1-Series: 一维数据,一行或一列 【Series是一种类似于一维数组的对象,它由一组数据(不同数据类型)以 及一组与之相关的数据标签(即索引)组成】 2-DataFrame:二维数据,整个表格,多行多列 ''' import pandas as pd # 1-1仅用数据列表即可产生最简单的Series lxw = pd.Series([1, 'a', 5.2, 6]) print(lxw) # 运行结果解说:左边为索引,右边为数据 # 获取索引 print(lxw.index) # 获取数据 print(lxw.values) print() # 1-2 创建一个具有索引标签的Series lxw2 = pd.Series([5, '程序人生6', 666, 5.2], index=['sz', 'gzh', 'jy', 'xy']) print(lxw2) print(lxw2.index) # 写入文件当中 lxw2.to_csv('gzh.csv') print() # 1-3 使用过Python字典创建Series lxw_ej = {'python': 390, 'java': 90, 'mysql': 90} lxw3 = pd.Series(lxw_ej) print(lxw3) # 1-4 根据标签索引查询数据 print(lxw3['java']) print(lxw2['gzh']) print(lxw2[['gzh', 'jy']]) print(type(lxw2[['gzh', 'jy']])) print(lxw[2]) print(type(lxw[2])) print() # 2 根据多个字典序列创建dataframe lxw_cj = { 'ps': [86, 92, 88, 82, 80], 'windows操作系统': [84, 82, 88, 80, 92], '网页设计与制作': [92, 88, 97, 98, 83] } df = pd.DataFrame(lxw_cj) # print(df) # df.to_excel('lxw_cj.xlsx') # 须提前安装好openxlsx,即pip install openpyxl[可在终端安装] print("over!") print(df.dtypes) print(df.columns) print(df.index) print() # 3-从DataFrame中查询Series ''' ·如果只查询一行、一列的话,那么返回的就是pd.Series ·如果查询多行、多列时,返回的就是pd.DataFrame ''' # 一列: print(df['ps']) print(type(df['ps'])) # 多列: print(df[['ps', 'windows操作系统']]) print(type(df[['ps', 'windows操作系统']])) print() # 一行: print(df.loc[1]) print(type(df.loc[1])) # 多行: print(df.loc[1:3]) print(type(df.loc[1:3]))
DataFrame 加强
# DataFrame数据类型 ''' DataFrame是Pandas的重要数据结构之一,也是在使用数据分析过程中最常用的结构之一, 可以这么说,掌握了Dataframe的用法,你就 拥有了学习数据分析的基本能力。 ''' # 认识Dataframe结构: ''' Dataframe是一个表格型的数据结构,既有行标签,又有列标签,她也被称异构数据表,所谓 异构,指的是表格中每列的数据类型可以不同,比如可以是字符串、整型或者浮点型等。 Dataframe的每一列数据都可以看成一个Series结构,只不过,Dataframe为每列数据值增加了 一个标签。因此Dataframe其实是从Series的基础上演变而来,并且他们有相同的标签,在数据分析 任务中Dataframe的应用非常广泛,因此描述数据的更为清晰、直观。 同Series一样,Dataframe自带行标签索引,默认为“隐式索引”。 当然,你也可以用“显式索引”的方式来设置行标签。 ''' # 特点: ''' Dataframe 每一列的标签值允许使用不同的数据类型; Dataframe 是表格型的数据结构,具有行和列; Dataframe 中的每个数据都可以被修改 Dataframe 结构的行数、列数允许增加或者删除 Dataframe 有两个方向的标签轴,分别是行标签和列标签 Dataframe 可以对行和列执行算术运算 ''' # DataFrame 构造方法如下: # pandas.DataFrame( data, index, columns, dtype, copy) ''' data:输入的数据,可以是ndarray, series, list, dict, 标量以及一个Dataframe; index:行标签,如果没有传递index值,则默认行标签是RangeIndex(0, 1, 2, ..., n)代表data的元素个数; columns:列标签,如果没有传递columns值,则默认列标签是RangIndex(0, 1, 2, ..., n); dtype:要强制的数据类型,只允许使用一种数据类型,如果没有,自行推断; copy:从输入复制数据。对于dict数据, copy=True, 重新复制一份。对于Dataframe或者ndarray输入,类似于copy=False,它用的是试图。 ''' # 1: 使用普通列表创建 import pandas as pd lxw = [5, 2, 1, 3, 1, 4] df = pd.DataFrame(lxw) df2 = pd.Series(lxw) print(df) print(df2) print() # 2:使用嵌套列表创建 import pandas as pd lxw = [['lxw', 21], ['cw', 23], ['tzs', 22]] df3 = pd.DataFrame(lxw, columns=['Name', 'Age']) print(df3) # 指定数值元素的数据类型为float # 注:dtype只能设置一个,设置多个列的数据类型,需要使用其他公式 print() # 分配列标签注意点 import pandas as pd # 分配列标签 lxw2 = [['lxw', '男', 21, 6666], ['cw', '女', 22, 6520], ['ky', '女', 20, 5200], ['tzs', '男', 22, 6523]] # int满足某列特征,会自动使用,不满足,则会自动识别 df = pd.DataFrame(lxw2, columns=['Name', 'xb', 'age', 'gz'], dtype=int) print(df) print(df['Name'].dtype) print() # ~字典创建: import pandas as pd lxw3 = [{'a': 1, 'b': 2}, {'a': 5, 'b': 8, 'c': 9}] df = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second']) print(df) # 注:如果其中某些元素缺失,也就是字典的key无法找到对应的value将使用NaN代替 print() # 使用列表嵌套字典创建一个DataFrame对象 import pandas as pd # lxw3 df1 = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second'], columns=['a', 'b']) df2 = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second'], columns=['a', 'b2']) print(df1) print("============================================") print(df2)
import pandas as pd data = [['lxw', 10], ['wink', 12], ['程序人生6', 13]] df = pd.DataFrame(data, columns=['Site', 'Age'], dtype=float) print(df) # 1:使用 ndarrays 创建 import pandas as pd data = {'Site': ['lxw', '程序人生6', 'wink'], 'Age': [10, 12, 13]} df = pd.DataFrame(data) print(df) # 2:还可以使用字典(key/value),其中字典的 key 为列名: import pandas as pd data = [{'a': 1, 'b': 2}, {'a': 5, 'b': 10, 'c': 20}] df = pd.DataFrame(data) print(df) # 没有对应的部分数据为 NaN # 3:Pandas 可以使用 loc 属性返回指定行的数据,如果没有设置索引,第一行索引为 0,第二行索引为 1,以此类推: import pandas as pd data = { "calories": [420, 380, 390], "duration": [50, 40, 45] } # 数据载入到 DataFrame 对象 df = pd.DataFrame(data) # 返回第一行 print(df.loc[0]) # 返回第二行 print(df.loc[1]) print(df.loc[2]) # 注意:返回结果其实就是一个 Pandas Series 数据。 # 也可以返回多行数据,使用 [[ ... ]] 格式,... 为各行的索引,以逗号隔开:
# Pandas Series 类似表格中的一个列(column),类似于一维数组,可以保存任何数据类型。 ''' Series 由索引(index)和列组成,函数如下: pandas.Series( data, index, dtype, name, copy) 参数说明: data:一组数据(ndarray 类型)。 index:数据索引标签,如果不指定,默认从 0 开始。 dtype:数据类型,默认会自己判断。 name:设置名称。 copy:拷贝数据,默认为 False。 ''' import pandas as pd lxw = [1, 2, 3] myvar = pd.Series(lxw) print(myvar) print() # 如果没有指定索引,索引值就从 0 开始,我们可以根据索引值读取数据 print(myvar[1]) print() import pandas as pd lxw = ["Google", "Runoob", "Wiki"] myvar2 = pd.Series(lxw, index=['x', 'y', 'z']) print(myvar2) print() # 根据索引值读取数据: print(myvar2['y']) print() # 也可以使用 key/value 对象,类似字典来创建 Series import pandas as pd lxw = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"} myvar3 = pd.Series(lxw) print(myvar3) print() # 只需要字典中的一部分数据,只需要指定需要数据的索引即可 myvar3 = pd.Series(lxw, index=[1, 2]) print(myvar3) print() # 设置 Series 名称参数 import pandas as pd lxw = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"} myvar4 = pd.Series(lxw, index=[1, 3], name="lxw-pro") print(myvar4)
# Pandas查询数据的四种方法: ''' 1-df.loc方法,根据行、列的标签值查询 2-df.iloc方法,根据行、列的数字位置查询 3-df.where方法 4-df.query方法 建议:.loc既能查询,又能覆盖写入,强烈推荐! ''' # Pandas使用df.loc查询数据的方法: ''' 1-使用单个label值查询数据 2-使用值列表批量查询 3-使用数值区间进行范围查询 4-使用条件表达式查询 5-调用函数查询 ''' # 注:以上方法,即适用于行,也使用于列 import pandas as pd df = pd.read_csv('sites.csv') # print(df.head(10)) df.set_index('create_dt', inplace=True) # print(df.index) a = df.index # 去重->转为列表->排顺序 qc = sorted(list(set(a))) # print(qc)
# 替换掉利润率当中的后缀% df.loc[:, 'lrl'] = df['lrl'].str.replace("%", "").astype('int32') # astype() 对数据类型进行转换
astype()相关知识阐述:
''' Python中与数据类型相关函数及属性有如下三个:type/dtype/astype type() 返回参数的数据类型 dtype 返回数组中元素的数据类型 astype() 对数据类型进行转换 你可以使用 .astype() 方法在不同的数值类型之间相互转换。a.astype(int).dtype # 将 a 的数值类型从 float64 转换为 int '''
这里运行的话,就会报错:
后面上网查找解决类似的问题,一番查找之后,终于解决问题
# 替换掉利润率当中的后缀%df['lrl'] = df['lrl'].map(lambda x: x.rstrip('%'))print(df)
运行效果如下:
# 查询数据类型print(df.dtypes)# 打印文件前几行print(df.head())
2-4-1 使用单个label值查询数据
print(df.loc['2016-12-02', 'yye']) # 得到指定时间里相对应的的单个值
运行结果如下:
# 得到指定时间内相对应的的一个Seriesprint(df.loc['2016-11-30', ['sku_cost_prc', 'sku_sale_prc']])
运行结果如下:
2-4-2使用值列表批量查询
# 得到Seriesprint(df.loc[['2016-12-05', '2016-12-31'], 'sku_sale_prc'])
运行结果如下:提示:图有点长,故只截取了部分
# 得到DataFrameprint(df.loc[['2016-12-08', '2016-12-12'], ['sku_cnt', 'sku_sale_prc']])
运行部分结果如下:
2-4-3 使用数值区间进行范围查询
# 行index按区间:print(df.loc['2016-12-02': '2016-12-08'], ['yye'])
运行部分结果如下:
# 列index按区间:print(df.loc['2016-12-12', 'yye': 'lrl'])
运行部分结果如下:
# 行和列都按区间查询:print(df.loc['2016-11-30': '2016-12-02', 'sku_cnt': 'lrl'])
运行部分结果如下:
2-4-4 使用条件表达式查询
# 简单条件查询,营业额低于3的列表print(df.loc[df['yye'] < 3, :])# 可观察营业额的boolean条件print(df['yye'] < 3)
# 复杂条件查询:print(df.loc[(df['yye'] < 5) & (df['yye'] > 2) & (df['sku_cnt'] > 1), :])
运行部分结果如下:
# 再次观察这里的boolean条件print((df['yye'] < 5) & (df['yye'] > 2) & (df['sku_cnt'] > 1))
运行部分结果如下:
2-4-5 调用函数查询
# 直接写lambda表达式print(df.loc[lambda df: (df['yye'] < 4) & (df['yye'] > 2), :])
运行部分如果如下:
# 函数式编程的本质:# 函数本身可以像变量一样传递def my_query(df): return df.index.str.startswith('2016-12-08')print(df.loc[my_query, :])
遇到的问题:
1、虽说三大模型十大算法【简介】讲的很是明确,可在网上要查询相关模型或者算法还是很杂乱的,不是很清楚自己适合那一版本。
2、学习pandas过程当中遇到查询数据时遇【替换掉利润率当中的后缀%】 出现差错,后面通过网上查询解决问题。
关于“python三大模型与十大常用算法实例发现”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“python三大模型与十大常用算法实例发现”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。
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