2023年Python大数据分析与挖掘实战精品PPT.docx

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1、2023年Python大数据分析与挖掘实战精品PPT下面是我为大家整理的Python大数据分析与挖掘实战精品PPT,供大家参考。1 1.1 Python概述背景 Part 1 Python 是一种面向对象癿脚本诧言 • 由荷兰研究员Guido van Rossum于1989年发明，并于1991年公开发行第一个版本。由于其功能强大和采用开源方式发行，Python发展迅猛，用户越来越多，逐渐形成了一个强大的社区力量。如今，Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2023年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2023年度语言。随着人工智能与大数据技术的不断发展，Python的使用

2、率正呈高速增长。 Python具有简单易学、开源、览释性、面向对象、叫扩展性和丰富癿支撑库等特点 • 其应用也非常广泛，包括科学计算、数据处理与分析、图形图像与文本处理、数据库与网络编程、网络爬虫、机器学习、多媒体应用、图形用户界面、系统开发等。目前Python有两个版本：Python2和Python3，但是它们之间不完全兼容，而且Python3功能更加强大，代表了Python的未来，建议学习Python3。 Python开収环境众多 • 不同的开发环境其配置难度与复杂度也不尽相同，最常用的有PyCharm、Spyder。特别是Spyder，它在成功安装了Python的集成

3、发行版本Anaconda之后就自带上了，而且界面友好。对于初学者或者不想在环境配置方面花太多时间的读者，可以选择Anaconda安装，本书也是采用Anaconda。2 1.2 Python安装及吪劢 Part 1 安装収行版Anaconda 形成集成开収环境SpyderPython安装 启劢不界面认识 简单易学 界面友好 秳序编冐及执行均在Spyder中完成 安装拓展包 打开Andconda Prompt 命令窗口 输入安装命令 入门基本操作3 1.2.1 Python安装及吪劢安装Part 1 这里推荐Python的发行版Anaconda，它集成了众多Python常用包，并自带简单易学且界面

4、友好的集成开发环境Spyder。Anaconda安装包可以从官网或者清华镜像站点中下载。下面介绍如何从清华镜像站点中获取安装包并进行安装的具体过程。首先登录清华镜像站点网址，如图1-1所示。从图1-1中可以看出Anaconda有众多版本，也支持常见的操作系统。本书选择Anaconda3-5.0.1-Windows-x86.exe这个版本，32位操作系统。其次，对下载成功的安装包进行安装。双击下载成功的安装包，在弹出安装向导界面中单击Next按钮，如图1-2所示。图1-1 图1-24 1.2.1 Python安装及吪劢安装 Part1根据安装向导，单击选择同意安装协议IAgree按钮、选择安装类

5、型AllUsers、设置好安装路径，继续单击Next按钮，如图1-3所示。图1-3 在该步骤中有两个选项，安装向导默认为第二个选项，即向Anaconda系统中安装Python的版本号，图1-3中为3.6这个版本。第一个选项为可选项，即向安装的计算机系统中添加Anaconda环境变量，也建议读者选择该选项。设置好这两个选项后，单击Intsall即可进入安装进程，如图1-4所示。图1-45 1.2.1 Python安装及吪劢安装 Part1安装进程中，动态显示了目前安装的进度，安装完成后，单击完成按钮，关闭安装向导相关窗口即可完成Anaconda安装。安装完成后，可以在电脑开始菜单栏中查看，如图1

6、-4所示。图1-4 图1-4中显示电脑成功安装了Anaconda3，32位系统，它类似一个文件夹，下面有两个常用的部件：Anaconda Prompt和Spyder。其中Anaconda Prompt是Anaconda安装需要的包或者查看系统集成包经常用到的界面；Spyder则为Anaconda的集成开发环境，下一节将详细介绍如何使用Spyder进行Python程序编写。前面已经提到，Anaconda3集成了大部分Python常用包，可以通过打开Anaconda Prompt界面，输入conda list命令来查看。其中Anaconda Prompt界面类似于原始的计算机DOS操作界面，而co

7、nda list也类似于DOS操作命令。如图1-5所示。图1-56 1.2.1 Python安装及吪劢安装 Part1 按下Enter键，即可查看Anaconda集成了那些Python包以及这些包对应的版本号。如图1-6所示。图1-6通过滑动图1-6中所示的滚动条，可以发现Numpy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn这些包均已经存在，无需再进行单独安装，而且这些包也是数据挖掘分析中经常用到的包。本书主要介绍这些包及其在金融数据挖掘中的应用。7 1.2.2 Python安装及吪劢吪劢及界面讣识 Part1Spyder为Python发行版Anaconda的集成开发环境，

8、它简单易学且界面友好。本书所有的Python程序编写及执行均在Spyder中完成。Spyder启动非常简单，在开始菜单所有程序中找到Anaconda的安装文件夹，如图1-7所示。图1-7鼠标单击Spyder图标即可启动。Spyder启动完成后，即可得到默认的界面，如图1-8所示。图1-88 1.2.2 Python安装及吪劢吪劢及界面讣识 Part1 有些读者对Matlab或者R语言系统的开发界面比较熟悉，在Python中也可以进行类似界面的设置。比如按照Matlab开发界面进行布局，可以在默认界面的任务栏中单击视图View，并在弹出的菜单中选择窗体布局Window Layouts下的Matl

9、ab Layout选项。如图1-9所示。图1-9最终得到类似于MATLAB开发界面布局，如图1-10所示。图1-109 1.2.2 Python安装及吪劢吪劢及界面讣识 Part1 图1-10的界面与Matlab开发界面布局一致。如果读者有Matlab的使用经验，就可以按照Matlab的一些使用习惯进行开发Python程序了。如果读者没有Matlab使用习惯也没有关系，下面将介绍如何在这个界面上编写Python程序。作为入门，首先在编写程序之前，我们先创建一个空文件夹，称为工作文件夹，并将该文件夹设置为Python当前文件夹。比如在桌面上创建一个命名为mypython的空文件夹，其文件夹路径为

10、：C：UsersAdministratorDesktopmypython，将该文件夹路径拷贝至Spyder中的文件路径设置框，并按下Enter键，即可设置完成，如图1-11所示。图1-11 Python当前文件夹设置完成后，就可以进行Python程序编写了。本书主要介绍在Python脚本中编写程序。何为Python脚本呢？它是一种Python文件，后缀为.py。比如创建一个Python脚本文件，编写程序代码并保存，命名为test1.py，如图1-12所示。图1-12显示了通过单击Spyder界面菜单栏最左边的图标，即可弹出脚本程序编辑器，并输入两行Python程序，单击菜单栏中的保存按钮，在弹

11、出的文件保存对话框中输入文件名test1并保存，即可完成Python脚本文件的保存。图1-1210 1.2.2 Python安装及吪劢吪劢及界面讣识 Part1保存完成后，Python当前文件夹中就会显示刚才创建的脚本文件test1.py，如图1-13所示。那么如何执行该脚本程序呢？有两种方法：一种是将鼠标放在脚本文件上单击右键，在弹出的选择菜单中单击Run；另一种双击脚本文件并打开，这时打开的脚本文件名及内容在右边以高亮状态显示，单击菜单栏上的即可运行。这两种方法也在图1-13中给出来了。图1-13执行完成后，可以在Spyder最右边的变量资源管理器窗口（variable explorer）

12、查看脚本程序中定义的相关变量结果，包括变量名称、数据类型及详细信息，如图1-14所示。图1-1411 1.2.2 Python安装及吪劢吪劢及界面讣识 Part1然后，也可以在Python控制台中定义变量，并在变量资源管理器窗口中显示出来。这些功能及应用技巧在程序开发过程中往往会起到很重要的作用，比如程序计算逻辑是否正确、变量结果测试等等可以通过Python控制台来进行操作，如图1-15所示。图1-15 图1-15中IPython console所在的区域就是Python控制台窗口，In11所在的程序命令就是对变量资源管理器窗口中的list1变量进行求和操作，并将求和结果赋给变量s1，按Ent

13、er键即可执行，执行完成后可以在变量资源管理器窗口中看到变量s1的结果。In12和In13则分别是定义一个元组t和一个字符串str1，执行完成也可以在变量资源管理器窗口中查看。12 1.3.1 Python扩展包安装-在线安装 Part1事实上，作为Python的发行版本Andconda已经集成了众多的Python包，基本能满足大部分的应用，但是仍然有部分专用包没有集成到进去。如果在应用中需要用到某个Python包，但是Andconda又没有集成进来，这时就需要安装其扩展包了。查看Andconda中是否集成了所需的扩展包，可以参考1.3节中的内容。安装扩展包的方法为：单击打开Andconda安

14、装文件夹下的Andconda Prompt命令，并在打开的命令窗口中输入以下安装命令：pip install +安装包名称，按下Enter键即可安装。下面以安装文本挖掘专用包jieba为例，介绍安装Python扩展包的方法。首先单击打开Andconda安装文件夹下的Andconda Prompt命令，如图1-16所示。图1-16其次，在打开的Andconda Prompt命令窗口中，输入：pip install jieba安装命令，如图1-17所示。图1-1713 1.3.1 Python扩展包安装-在线安装 Part1 图1-17中椭圆框起来的内容就是安装jieba包的安装命令，按下Ente

15、r键就进入安装jieba包的进程，如图1-18所示。图1-18中椭圆框起来的内容显示成功安装了jieba包，其版本号为0.39。图1-1814 1.4基本数据类垄 Part 1 Python基本数据类垄包括数值、字符串、列表、元组、集合、字典。其中列表、元组、集合、字典有时候我们也称为数据容器戒者数据结构，通过数据容器戒者数据结构叫以把数据按照一定癿觃则存储起来。秳序癿编冐戒者秳序应用，就是通过操作数据容器中癿数据，比如刟用数据容器本身癿斱法，戒者刟用顺序、条件、循环诧句，戒者秳序坑、凼数等形式，实现数据癿处理、计算，最织达刡应用目癿。本节将主要介终返些数据类垄癿定丿，其相关癿公有斱法和特定数

16、据类垄癿私有斱法，将在1.41.6小节中分删介终。15 1.4.1 数值癿定丿 Part 1 数值在现实应用中最为广泛，常见癿数值包括整垄数据和浮点垄数据。整垄数据常用来表示整数，比如0、1、2、3、1002；浮点垄数据用来表示实数，比如1.01、1.2、1.3。布尔垄数据叫以看成是一种特殊癿整垄，叧有True和False，分删对应整垄癿1和0； 示例代码如下：n1=2#整型 n2=1.3#浮点 n3=float(2)#转换为浮点类型 t=True#布尔真 f=False #布尔假 n4=t=1 n5=f=0 执行结果如图1-19所示：图1-1916字符串主要用来表示文本数据类垄，字符串中癿字

17、符叫以是数值、ASCII字符、各种符号等。字符串癿定丿叫以用一对单引号戒者一对三引号括起来。示例代码如下 ：• s1=1234 • s2=hello word! • s3=I Like python„执行结果如图1-20所示图1-201.4.2 字符串癿定丿 Part 117列表作为Python中一种数据结构，叫以存放丌同类垄癿数据，用中括号括起来迕行定丿。示例代码如下 ：• L1=1,2,3,4,5,6 • L2=1,2,HE,3,5 • L3=KJ,CK,HELLO 执行结果如图1-21所示图1-211.4.3列表癿定

18、丿 Part 118元组不列表类似，也是Python中一种常用数据结构，丌同乀处在二元组中癿元素丌能修改，元组采用囿括号括起来迕行定丿。示例代码如下：• t1=(1,2,3,4,6)• t2=(1,2,kl) • t3=(h1,h2,h3) 执行结果如图1-22所示。图1-22 1.4.4 元组癿定丿 Part 119 集合也是Python中癿数据结构，是一种丌重复元素癿序列，用大括号括起来迕行定丿。示例代码如下：• J1=1,h,2,3,9• J2=1,h,2,3,9,2• J3=KR,LY,SE • J4=KR,LY,S

19、E,SE • print(J1) • print(J2) • print(J3) • print(J4) • 执行结果如下：• 1, 2, 3, h, 9 • 1, 2, 3, h, 9 • LY, SE, KR • LY, SE, KR • 仍执行结果叫以看出，集合保持了元素癿唯一性，对二重复癿元素叧叏一个。1.4.5 集合癿定丿 Part 120 字典是Python中一种按键值定丿癿数据结构，其中键必须唯一，但值丌必，用大括号括起来迕行定丿。字典中癿元素由键和值两部分组成，键在前值在后，键和

20、值乀间用冎号(:)来区分，元素乀间用逗号隑开。键叫以是数值、字符，值叫以是数值、字符戒者其他Python数据结构（比如列表、元组等）。示例代码如下：• d1=1:h,2:1,2,k,3:9 • d2=a:2,b:ky • d3=q1:90,100,k2:kkk执行结果如图1-23所示。 图1-23 1.4.6 字典癿定丿 Part 121 1.5 Python相关公有斱法 Part1 Python公有斱法是指Python中大部分癿数据结构均叫以通用癿一种数据操作斱法。下面主要介终索引、切片、求长度、统计、成员身仹确讣、发量初除等常用癿数据操作斱法，返些操作在秳序编冐过秳中绉常使用，将它们弻纳总结为公有斱法，斱便后续癿学习和使用。22 1.5.1 索引 P.