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本书详细讲解了Python数据分析的相关内容，共分为10章，第1～9章分别讲解了数据分析概述、Python与数据分析、Python语言基础、NumPy数组与矢量计算、用NumPy进行简单统计分析、数据可视化——Matplotlib库、pandas数据分析基础、用pandas进行数据预处理、机器学习库scikit-learn入门；第10章用一个综合案例——电影数据分析项目，带领读者灵活掌握本书所学内容。

本书适合作为高等院校本、专科计算机相关专业的教材，也可供爱好者自学使用。

第 1章

数据分析概述　1

1．1　数据的性质　1

1．1．1　数据的概念　1

1．1．2　数据的类型　1

1．2　数据分析　2

1．2．1　数据分析的概念　2

1．2．2　数据分析的过程　2

1．2．3　数据分析的作用　5

1．2．4　数据分析的常用工具　5

本章小结　5

思考练习　6

第　2章

Python与数据分析　7

2．1　Python简介　7

2．1．1　Python语言的特点　7

2．1．2　Python解释器　8

2．2　Python与数据分析的关系　8

2．3　Python数据分析常用的类库　8

2．4　Python开发环境的搭建　10

2．5　Python集成开发环境的搭建　13

2．5．1　PyCharm的安装与使用　13

2．5．2　Jupyter Notebook的安装与

使用　19

项目实践　25

本章小结　25

思考练习　25

第3章

Python语言基础　26

3．1　Python基础语法　26

3．1．1　Python的语法规则　26

3．1．2　常量、变量与标准数据类型　29

3．1．3　第 一个Python程序　30

3．2　Python的数据类型　31

3．2．1　数字　31

3．2．2　字符串　33

3．2．3　Python的数据结构组成　36

3．2．4　列表　36

3．2．5　元组　40

3．2．6　字典　43

3．2．7　集合　48

3．3　Python流程控制语句　50

3．3．1　if条件语句　51

3．3．2　while循环控制语句　52

3．3．3　for循环控制语句　53

3．3．4　range()函数的作用　53

3．3．5　break、continue、pass语句　54

3．4　Python的函数　55

3．4．1　自定义函数　55

3．4．2　设置函数参数　55

3．4．3　返回函数值　57

3．4．4　调用自定义函数　57

3．4．5　局部变量和全局变量　58

3．4．6　函数嵌套　59

3．4．7　匿名函数　60

项目实践　60

本章小结　62

思考练习　62

第4章

NumPy数组与矢量计算　64

4．1　NumPy概述　64

4．1．1　NumPy简介　64

4．1．2　NumPy的安装与测试　65

4．1．3　SciPy简介及其安装与测试　65

4．1．4　NumPy的简单应用：一维

数组相加　66

4．2　NumPy数组对象　67

4．2．1　创建数组对象　68

4．2．2　选取数组元素　68

4．2．3　数组的属性　68

4．2．4　创建数组的其他方法　69

4．2．5　NumPy的数据类型　70

4．3　NumPy数组操作　72

4．3．1　数组的索引和切片　72

4．3．2　修改数组形状　74

4．3．3　数组的展平　75

4．3．4　数组转置和轴对换　76

4．3．5　数组的连接　77

4．3．6　数组的分割　78

4．3．7　数组转换　79

4．3．8　添加/删除数组元素　79

4．4　NumPy数组的矢量计算　81

4．4．1　数组的运算　81

4．4．2　通用函数（ufunc）　83

4．5　NumPy矩阵创建、计算及

操作　84

4．6　随机数的生成　87

项目实践　89

本章小结　90

思考练习　90

第5章

用NumPy进行简单统计

分析　91

5．1　文件读写操作　91

5．1．1　使用NumPy读写文本文件　91

5．1．2　使用NumPy读写二进制格式

文件　93

5．1．3　使用NumPy读写多维数据

文件　94

5．2　NumPy常用的统计函数　94

5．3　使用NumPy函数进行统计

分析　98

5．3．1　NumPy的排序函数　98

5．3．2　NumPy的去重与重复函数　100

5．3．3　NumPy的搜索和计数函数　102

5．4　简单的统计分析　103

项目实践　106

本章小结　107

思考练习　107

第6章

数据可视化——

Matplotlib库　109

6．1　Matplotlib概述　109

6．1．1　Matplotlib简介　109

6．1．2　Matplotlib的测试、安装与

导入　110

6．1．3　IPython及pylab模式　111

6．2　使用pyplot创建图形　111

6．2．1　创建简单图形　111

6．2．2　创建子图　114

6．3　Matplotlib参数配置　115

6．3．1　matplotlibrc配置文件　115

6．3．2　设置动态rc参数　116

6．4　分析变量间关系图　117

6．4．1　绘制散点图　117

6．4．2　绘制折线图　119

6．5　分析变量数据分布和分散

状况　120

6．5．1　绘制直方图　120

6．5．2　绘制柱状图　122

6．5．3　绘制饼图　123

6．5．4　绘制箱线图　125

项目实践　126

本章小结　127

思考练习　127

第7章

pandas数据分析基础　128

7．1　pandas概述　128

7．1．1　pandas简介　128

7．1．2　pandas测试、安装与

导入　129

7．2　pandas的数据结构及常用

操作　130

7．2．1　Series对象及常用操作　130

7．2．2　DataFrame对象及常用

操作　134

7．3　pandas的索引　141

7．3．1　Index索引对象　141

7．3．2　Index对象的属性和方法　141

7．3．3　重新索引　143

7．3．4　层级索引　144

7．4　pandas数据结构之间的

运算　148

7．4．1　算术和数据对齐　148

7．4．2　算术运算方法　149

7．4．3　DataFrame与Series对象

之间的运算　150

7．5　pandas的函数应用　151

7．5．1　数据筛选　151

7．5．2　apply()函数　151

7．5．3　数据统计函数　153

7．5．4　DataFrame格式化函数　153

7．5．5　排序和排名　154

7．6　数据读取与写入　156

7．6．1　读/写文本文件　156

7．6．2　读/写Excel文件　158

7．6．3　读/写数据库文件　159

7．6．4　读/写JSON文件　162

7．7　数据分析方法　163

7．7．1　基本统计分析　163

7．7．2　分组分析　164

7．7．3　分布分析　165

7．7．4　交叉分析　166

7．7．5　结构分析　168

7．7．6　相关分析　169

项目实践　171

本章小结　171

思考练习　172

第8章

用pandas进行数据

预处理　173

8．1　数据清洗　173

8．1．1　重复值的处理　173

8．1．2　缺失值的处理　174

8．1．3　异常值的处理　177

8．2　数据合并　178

8．2．1　按键连接数据　179

8．2．2　沿轴连接数据　181

8．2．3　合并重叠数据　184

8．3　数据抽取　185

8．3．1　字段抽取与拆分　185

8．3．2　记录抽取　186

8．4　重塑层次化索引　187

8．5　映射与数据转换　188

8．5．1　用映射替换元素　189

8．5．2　用映射添加元素　190

8．5．3　重命名轴索引　190

8．6　排列与随机抽样　191

8．7　日期转换、日期格式化和日期

抽取　192

8．8　字符串处理　194

8．8．1　内置的字符串处理方法　194

8．8．2　正则表达式　196

8．8．3　矢量化的字符串函数　201

项目实践　203

本章小结　204

思考练习　204

第9章

机器学习库scikit-learn

入门　206

9．1　机器学习概述　206

9．2　scikit-learn概述　208

9．2．1　scikit-learn介绍　208

9．2．2　scikit-learn测试、安装和

导入　209

9．3　第 一个机器学习程序　209

9．4　使用scikit-learn进行机器

学习　210

9．4．1　Seaborn绘图　210

9．4．2　准备数据集　215

9．4．3　选择模型　220

9．4．4　调整参数训练和测试模型　223

项目实践　226

本章小结　228

思考练习　228

第　10章

电影数据分析项目　230

10．1　项目描述　230

10．2　准备数据　231

10．3　数据清洗　231

10．4　数据分析与数据可视化　232

本章小结　238

思考练习　238

参考文献　239

郑丹青，女，高级工程师, 教授。在企业从事计算机软件开发二十多年，获株洲市科委奖励。从事职业教育15年，是湖南省计算机应用技术省级专业带头人，获得2016年湖南省“移动互联应用技术“省级培训优秀学员。

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书籍介绍

本书详细讲解了Python数据分析的相关内容，共分为10章，第1～9章分别讲解了数据分析概述、Python与数据分析、Python语言基础、NumPy数组与矢量计算、用NumPy进行简单统计分析、数据可视化——Matplotlib库、pandas数据分析基础、用pandas进行数据预处理、机器学习库scikit-learn入门；第10章用一个综合案例——电影数据分析项目，带领读者灵活掌握本书所学内容。

本书适合作为高等院校本、专科计算机相关专业的教材，也可供爱好者自学使用。