8个Python高效数据分析的技巧

不管是参加Kaggle比赛，还是开发一个深度学习应用，第一步总是数据分析。

这篇文章介绍了8个使用 Python 进行数据分析的方法，不仅能够提升运行效率，还能够使代码更加“优美”。

一行代码定义List

定义某种列表时，写For 循环过于麻烦，幸运的是，Python有一种内置的方法可以在一行代码中解决这个问题。

下面是使用For循环创建列表和用一行代码创建列表的对比。

x = [1,2,3,4]  
out = []  
for item in x:  
  out.append(item**2)  
print(out)  
[1, 4, 9, 16]  
 
# vs.  
 
x = [1,2,3,4]  
out = [item**2 for item in x]  
print(out)  
[1, 4, 9, 16] 

Lambda表达式

厌倦了定义用不了几次的函数？ Lambda表达式是你的救星！

Lambda表达式用于在Python中创建小型，一次性和匿名函数对象， 它能替你创建一个函数。

lambda表达式的基本语法是：

lambda arguments: expression

注意！只要有一个lambda表达式，就可以完成常规函数可以执行的任何操作。

你可以从下面的例子中，感受lambda表达式的强大功能：

double = lambda x: x * 2  
print(double(5))  
10 

Map和Filter

一旦掌握了lambda表达式，学习将它们与Map和Filter函数配合使用，可以实现更为强大的功能。

具体来说，map通过对列表中每个元素执行某种操作并将其转换为新列表。

在本例中，它遍历每个元素并乘以2，构成新列表。 （注意！list()函数只是将输出转换为列表类型）

# Map  
seq = [1, 2, 3, 4, 5]  
result = list(map(lambda var: var*2, seq))  
print(result)  
[2, 4, 6, 8, 10] 

Filter函数接受一个列表和一条规则，就像map一样，但它通过比较每个元素和布尔过滤规则来返回原始列表的一个子集。

# Filter  
seq = [1, 2, 3, 4, 5]  
result = list(filter(lambda x: x > 2, seq))  
print(result)  
[3, 4, 5] 

Arange和Linspace

Arange返回给定步长的等差列表。

它的三个参数start、stop、step分别表示起始值，结束值和步长， 请注意！stop点是一个“截止”值，因此它不会包含在数组输出中。

# np.arange(start, stop, step)  
np.arange(3, 7, 2)  
array([3, 5]) 

Linspace和Arrange非常相似，但略有不同。

Linspace以指定数目均匀分割区间，所以给定区间start和end，以及等分分割点数目num，linspace将返回一个NumPy数组。

这对绘图时数据可视化和声明坐标轴特别有用。

# np.linspace(start, stop, num)  
np.linspace(2.0, 3.0, num=5)  
array([ 2.0,  2.25,  2.5,  2.75, 3.0] 

Axis代表什么？

在Pandas中，删除一列或在NumPy矩阵中求和值时，可能会遇到Axis。

我们用删除一列（行）的例子：

df.drop('Column A', axis=1)  
df.drop('Row A', axis=0) 

如果你想处理列，将Axis设置为1，如果你想要处理行，将其设置为0。

但为什么呢？

回想一下Pandas中的shape。

df.shape  
(# of Rows, # of Columns) 

从Pandas DataFrame中调用shape属性返回一个元组，第一个值代表行数，第二个值代表列数。

如果你想在Python中对其进行索引，则行数下标为0，列数下标为1，这很像我们如何声明轴值。

Concat，Merge和Join

如果您熟悉SQL，那么这些概念对您来说可能会更容易。

无论如何，这些函数本质上就是以特定方式组合DataFrame的方式。

在哪个时间跟踪哪一个最适合使用可能很困难，所以让我们回顾一下。

Concat允许用户在表格下面或旁边追加一个或多个DataFrame（取决于您如何定义轴）。

Merge将多个DataFrame合并指定主键（Key）相同的行。

Join，和Merge一样，合并了两个DataFrame。

但它不按某个指定的主键合并，而是根据相同的列名或行名合并。

Pandas Apply

Apply是为Pandas Series而设计的。

如果你不太熟悉Series，可以将它想成类似Numpy的数组。

Apply将一个函数应用于指定轴上的每一个元素。

使用Apply，可以将DataFrame列（是一个Series）的值进行格式设置和操作，不用循环，非常有用！

df = pd.DataFrame([[4, 9],] * 3, columns=['A', 'B'])  
 df  
   A  B  
0  4  9  
1  4  9  
2  4  9  
 
df.apply(np.sqrt)  
     A    B  
0  2.0  3.0  
1  2.0  3.0  
2  2.0  3.0  
 
 df.apply(np.sum, axis=0)  
A    12  
B    27  
 
df.apply(np.sum, axis=1)  
0    13  
1    13  
2    13 

Pivot Tables

如果您熟悉Microsoft Excel，那么你也许听说过数据透视表。

Pandas内置的pivot_table函数以DataFrame的形式创建电子表格样式的数据透视表,，它可以帮助我们快速查看某几列的数据。

下面是几个例子：

非常智能地将数据按照“Manager”分了组：

pd.pivot_table(df, index=["Manager", "Rep"]) 

或者也可以筛选属性值

pd.pivot_table(df,index=["Manager","Rep"],values=["Price"]) 

总结

希望上面的这些描述能够让你发现Python一些好用的函数和概念。

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