动手学习数据分析task1

2024-02-02 14:26:22

参考来源：https://github.com/datawhalechina/hands-on-data-analysis

1 第一章：数据载入及初步观察

1.1 载入数据

数据集下载 https://www.kaggle.com/c/titanic/overview

1.1.1 任务一：导入numpy和pandas

#写入代码
import numpy as np
import pandas as pd

【提示】如果加载失败，学会如何在你的python环境下安装numpy和pandas这两个库

1.1.2 任务二：载入数据

(1) 使用相对路径载入数据
(2) 使用绝对路径载入数据

#根据相对路径载入数据，这里我是放在了和该ipynb文件同一个文件夹下的data里
data = pd.read_csv("data/train.csv")
data.head()

	PassengerId	Survived	Pclass	Name	Sex	Age	SibSp	Ticket	Fare	Cabin	Embarked
0	1	0	3	Braund, Mr. Owen Harris	male	22.0	1	A/5 21171	7.2500	NaN	S
1	2	1	1	Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...	female	38.0	1	PC 17599	71.2833	C85	C
2	3	1	3	Heikkinen, Miss. Laina	female	26.0	0	STON/O2. 3101282	7.9250	NaN	S
3	4	1	1	Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)	female	35.0	1	113803	53.1000	C123	S
4	5	0	3	Allen, Mr. William Henry	male	35.0	0	373450	8.0500	NaN	S

#观察以下data的数据类型
type(data)

pandas.core.frame.DataFrame

DataFrame是一种表格型数据结构，它含有一组有序的列，每列可以是不同的值。
关于dataframe的一些基本操作：https://www.jianshu.com/p/8024ceef4fe2

【提示】相对路径载入报错时，尝试使用os.getcwd()查看当前工作目录。
【思考】知道数据加载的方法后，试试pd.read_csv()和pd.read_table()的不同，如果想让他们效果一样，需要怎么做？了解一下’.tsv’和’.csv’的不同，如何加载这两个数据集？
【总结】加载的数据是所有工作的第一步，我们的工作会接触到不同的数据格式（eg:.csv;.tsv;.xlsx）,但是加载的方法和思路都是一样的，在以后工作和做项目的过程中，遇到之前没有碰到的问题，要多多查资料吗，使用googel，了解业务逻辑，明白输入和输出是什么。

【答】read_csv() 读取以‘，’分割的文件到DataFrame；read_table()读取以‘/t’分割的文件到DataFrame

1.1.3 任务三：每1000行为一个数据模块，逐块读取

#写入代码
chunker = pd.read_csv('train.csv', chunksize=1000)

type(chunker)

pandas.io.parsers.TextFileReader

【思考】什么是逐块读取？为什么要逐块读取呢？

【提示】大家可以chunker(数据块)是什么类型？用for循环打印出来出处具体的样子是什么？

【答】答：当需要导入一个比较大的文件时，进行分块处理可以节约空间和时间。在计算时，有时不需要计算所有的块，只需要计算某个块即可。

chunker的类型是TextFileReader。

for i in chunker:
    print(i)

     PassengerId  Survived  Pclass  \
0              1         0       3   
1              2         1       1   
2              3         1       3   
3              4         1       1   
4              5         0       3   
..           ...       ...     ...   
886          887         0       2   
887          888         1       1   
888          889         0       3   
889          890         1       1   
890          891         0       3   

                                                  Name     Sex   Age  SibSp  \
0                              Braund, Mr. Owen Harris    male  22.0      1   
1    Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...  female  38.0      1   
2                               Heikkinen, Miss. Laina  female  26.0      0   
3         Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)  female  35.0      1   
4                             Allen, Mr. William Henry    male  35.0      0   
..                                                 ...     ...   ...    ...   
886                              Montvila, Rev. Juozas    male  27.0      0   
887                       Graham, Miss. Margaret Edith  female  19.0      0   
888           Johnston, Miss. Catherine Helen "Carrie"  female   NaN      1   
889                              Behr, Mr. Karl Howell    male  26.0      0   
890                                Dooley, Mr. Patrick    male  32.0      0   

     Parch            Ticket     Fare Cabin Embarked  
0        0         A/5 21171   7.2500   NaN        S  
1        0          PC 17599  71.2833   C85        C  
2        0  STON/O2. 3101282   7.9250   NaN        S  
3        0            113803  53.1000  C123        S  
4        0            373450   8.0500   NaN        S  
..     ...               ...      ...   ...      ...  
886      0            211536  13.0000   NaN        S  
887      0            112053  30.0000   B42        S  
888      2        W./C. 6607  23.4500   NaN        S  
889      0            111369  30.0000  C148        C  
890      0            370376   7.7500   NaN        Q  

[891 rows x 12 columns]

1.1.4 任务四：将表头改成中文，索引改为乘客ID [对于某些英文资料，我们可以通过翻译来更直观的熟悉我们的数据]

PassengerId => 乘客ID
Survived => 是否幸存
Pclass => 乘客等级(1/2/3等舱位)
Name => 乘客姓名
Sex => 性别
Age => 年龄
SibSp => 堂兄弟/妹个数
Parch => 父母与小孩个数
Ticket => 船票信息
Fare => 票价
Cabin => 客舱
Embarked => 登船港口

#写入代码
df = pd.read_csv('train.csv',names=['乘客ID','是否幸存','仓位等级','姓名','性别','年龄','兄弟姐妹个数','父母子女个数','船票信息','票价','客舱','登船港口'],index_col='乘客ID',header=0)
df.head(5)

	是否幸存	仓位等级	姓名	性别	年龄	兄弟姐妹个数	父母子女个数	船票信息	票价	客舱	登船港口
乘客ID
1	0	3	Braund, Mr. Owen Harris	male	22.0	1	0	A/5 21171	7.2500	NaN	S
2	1	1	Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...	female	38.0	1	0	PC 17599	71.2833	C85	C
3	1	3	Heikkinen, Miss. Laina	female	26.0	0	0	STON/O2. 3101282	7.9250	NaN	S
4	1	1	Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)	female	35.0	1	0	113803	53.1000	C123	S
5	0	3	Allen, Mr. William Henry	male	35.0	0	0	373450	8.0500	NaN	S

【思考】所谓将表头改为中文其中一个思路是：将英文列名表头替换成中文。还有其他的方法吗？

【答】不知道

1.2 初步观察

导入数据后，你可能要对数据的整体结构和样例进行概览，比如说，数据大小、有多少列，各列都是什么格式的，是否包含null等

1.2.1 任务一：查看数据的基本信息

#这里的df是我们上一步读取后，替换掉表头的df
df.info()

<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
Int64Index: 891 entries, 1 to 891
Data columns (total 11 columns):
 #   Column  Non-Null Count  Dtype  
---  ------  --------------  -----  
 0   是否幸存    891 non-null    int64  
 1   仓位等级    891 non-null    int64  
 2   姓名      891 non-null    object 
 3   性别      891 non-null    object 
 4   年龄      714 non-null    float64
 5   兄弟姐妹个数  891 non-null    int64  
 6   父母子女个数  891 non-null    int64  
 7   船票信息    891 non-null    object 
 8   票价      891 non-null    float64
 9   客舱      204 non-null    object 
 10  登船港口    889 non-null    object 
dtypes: float64(2), int64(4), object(5)
memory usage: 83.5+ KB

【提示】有多个函数可以这样做，你可以做一下总结

1.2.2 任务二：观察表格前10行的数据和后15行的数据

df.head(10)

	是否幸存	仓位等级	姓名	性别	年龄	兄弟姐妹个数	父母子女个数	船票信息	票价	客舱	登船港口
乘客ID
1	0	3	Braund, Mr. Owen Harris	male	22.0	1	0	A/5 21171	7.2500	NaN	S
2	1	1	Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...	female	38.0	1	0	PC 17599	71.2833	C85	C
3	1	3	Heikkinen, Miss. Laina	female	26.0	0	0	STON/O2. 3101282	7.9250	NaN	S
4	1	1	Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)	female	35.0	1	0	113803	53.1000	C123	S
5	0	3	Allen, Mr. William Henry	male	35.0	0	0	373450	8.0500	NaN	S
6	0	3	Moran, Mr. James	male	NaN	0	0	330877	8.4583	NaN	Q
7	0	1	McCarthy, Mr. Timothy J	male	54.0	0	0	17463	51.8625	E46	S
8	0	3	Palsson, Master. Gosta Leonard	male	2.0	3	1	349909	21.0750	NaN	S
9	1	3	Johnson, Mrs. Oscar W (Elisabeth Vilhelmina Berg)	female	27.0	0	2	347742	11.1333	NaN	S
10	1	2	Nasser, Mrs. Nicholas (Adele Achem)	female	14.0	1	0	237736	30.0708	NaN	C

df.tail(15)

	是否幸存	仓位等级	姓名	性别	年龄	兄弟姐妹个数	父母子女个数	船票信息	票价	客舱	登船港口
乘客ID
877	0	3	Gustafsson, Mr. Alfred Ossian	male	20.0	0	0	7534	9.8458	NaN	S
878	0	3	Petroff, Mr. Nedelio	male	19.0	0	0	349212	7.8958	NaN	S
879	0	3	Laleff, Mr. Kristo	male	NaN	0	0	349217	7.8958	NaN	S
880	1	1	Potter, Mrs. Thomas Jr (Lily Alexenia Wilson)	female	56.0	0	1	11767	83.1583	C50	C
881	1	2	Shelley, Mrs. William (Imanita Parrish Hall)	female	25.0	0	1	230433	26.0000	NaN	S
882	0	3	Markun, Mr. Johann	male	33.0	0	0	349257	7.8958	NaN	S
883	0	3	Dahlberg, Miss. Gerda Ulrika	female	22.0	0	0	7552	10.5167	NaN	S
884	0	2	Banfield, Mr. Frederick James	male	28.0	0	0	C.A./SOTON 34068	10.5000	NaN	S
885	0	3	Sutehall, Mr. Henry Jr	male	25.0	0	0	SOTON/OQ 392076	7.0500	NaN	S
886	0	3	Rice, Mrs. William (Margaret Norton)	female	39.0	0	5	382652	29.1250	NaN	Q
887	0	2	Montvila, Rev. Juozas	male	27.0	0	0	211536	13.0000	NaN	S
888	1	1	Graham, Miss. Margaret Edith	female	19.0	0	0	112053	30.0000	B42	S
889	0	3	Johnston, Miss. Catherine Helen "Carrie"	female	NaN	1	2	W./C. 6607	23.4500	NaN	S
890	1	1	Behr, Mr. Karl Howell	male	26.0	0	0	111369	30.0000	C148	C
891	0	3	Dooley, Mr. Patrick	male	32.0	0	0	370376	7.7500	NaN	Q

1.2.4 任务三：判断数据是否为空，为空的地方返回True，其余地方返回False

df.isnull().head()

	是否幸存	仓位等级	姓名	性别	年龄	兄弟姐妹个数	父母子女个数	船票信息	票价	客舱	登船港口
乘客ID
1	False	False	False	False	False	False	False	False	False	True	False
2	False	False	False	False	False	False	False	False	False	False	False
3	False	False	False	False	False	False	False	False	False	True	False
4	False	False	False	False	False	False	False	False	False	False	False
5	False	False	False	False	False	False	False	False	False	True	False

#查看每个属性的缺失值数量
df.isnull().sum()

是否幸存        0
仓位等级        0
姓名          0
性别          0
年龄        177
兄弟姐妹个数      0
父母子女个数      0
船票信息        0
票价          0
客舱        687
登船港口        2
dtype: int64

【总结】上面的操作都是数据分析中对于数据本身的观察

【思考】对于一个数据，还可以从哪些方面来观察？找找答案，这个将对下面的数据分析有很大的帮助

【答】还可以观察缺失值和异常值，缺失值很好理解，即表格中为空或Nan的值。异常值有时需要根据经验来判断，比如离群点，比如年龄大于150岁等等。

1.3 保存数据

1.3.1 任务一：将你加载并做出改变的数据，在工作目录下保存为一个新文件train_chinese.csv

#写入代码
# 注意：不同的操作系统保存下来可能会有乱码。大家可以加入`encoding='GBK' 或者 ’encoding = ’utf-8‘‘`
df.to_csv('data/train_changed.csv')

【总结】数据的加载以及入门，接下来就要接触数据本身的运算，我们将主要掌握numpy和pandas在工作和项目场景的运用。

数据已经存到了data文件夹下

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-APcp1N38-1626185871498)(attachment:image.png)]

复习：数据分析的第一步，加载数据我们已经学习完毕了。当数据展现在我们面前的时候，我们所要做的第一步就是认识他，今天我们要学习的就是了解字段含义以及初步观察数据。

1 第一章：数据载入及初步观察

1.4 知道你的数据叫什么

我们学习pandas的基础操作，那么上一节通过pandas加载之后的数据，其数据类型是什么呢？

开始前导入numpy和pandas

import numpy as np
import pandas as pd

码农公寓

动手学习数据分析task1

1 第一章：数据载入及初步观察

1.1 载入数据

1.1.1 任务一：导入numpy和pandas

1.1.2 任务二：载入数据

1.1.3 任务三：每1000行为一个数据模块，逐块读取

1.1.4 任务四：将表头改成中文，索引改为乘客ID [对于某些英文资料，我们可以通过翻译来更直观的熟悉我们的数据]

1.2 初步观察

1.2.1 任务一：查看数据的基本信息

1.2.2 任务二：观察表格前10行的数据和后15行的数据

1.2.4 任务三：判断数据是否为空，为空的地方返回True，其余地方返回False

1.3 保存数据

1.3.1 任务一：将你加载并做出改变的数据，在工作目录下保存为一个新文件train_chinese.csv

1 第一章：数据载入及初步观察

1.4 知道你的数据叫什么

1.4.1 任务一：pandas中有两个数据类型DateFrame和Series，通过查找简单了解他们。然后自己写一个关于这两个数据类型的小例子

码农公寓

1 第一章：数据载入及初步观察

1.1 载入数据

1.1.1 任务一：导入numpy和pandas

1.1.2 任务二：载入数据

1.1.3 任务三：每1000行为一个数据模块，逐块读取

1.1.4 任务四：将表头改成中文，索引改为乘客ID [对于某些英文资料，我们可以通过翻译来更直观的熟悉我们的数据]

1.2 初步观察

1.2.1 任务一：查看数据的基本信息

1.2.2 任务二：观察表格前10行的数据和后15行的数据

1.2.4 任务三：判断数据是否为空，为空的地方返回True，其余地方返回False

1.3 保存数据

1.3.1 任务一：将你加载并做出改变的数据，在工作目录下保存为一个新文件train_chinese.csv

1 第一章：数据载入及初步观察

1.4 知道你的数据叫什么

1.4.1 任务一：pandas中有两个数据类型DateFrame和Series，通过查找简单了解他们。然后自己写一个关于这两个数据类型的小例子

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