Python10大 數據科學利器,你瞭解幾個呢?

隨著近幾年大數據越來越火,Python的熱度也跟著蹭蹭上漲,Python能在數據科學領域獨佔鰲頭,離不開一些強大的庫的支持,下面小編蒐集了幾個最實用的Python庫。如果你正在學習Python,也許這篇文章能幫助你快速上手數據分析。

1.Anaconda

Python10大 數據科學利器,你瞭解幾個呢?


相信大多數 Python 的初學者們都曾為環境問題而頭疼不已,但你並不孤獨,大家都是這麼折騰過來的,打算學習 Python 來做數據分析的你,是不是在開始時就遇到各種麻煩呢?僅僅是安裝數據計算庫估計就耗盡了所有的熱情。

這裡推薦使用 Anaconda 來管理你的安裝環境和各種工具包。

Anaconda是數據分析的Python發行版本,集成了幾百個專門做數據分析的庫,像numpy,pandas,matplotlib,scikit-learn等常用的庫都有集成,而且還提供跨平臺的安裝包,實在是做數據分析不二的選擇

2.IPython 、Spyder

它是一個增強的Python shell,目的是提高編寫,測試,調試Python代碼的速度,

支持變量自動補全,自動縮進,支持bash shell命令,內置了許多很有用的功能和函數。學習ipython將會讓我們以一種更高的效率來使用Python。同時它也是利用Python進行科學計算和交互可視化的一個最佳的平臺。

IPython提供了兩個主要的組件:

  1. 一個強大的Python交互式shell
  2. 供Jupyter notebooks使用的一個Jupyter內核(IPython notebook)

Spyder是anaconda自帶的集成開發環境,專門針對數據處理而優化,集成了ipython控制檯,可以方便查看數據處理結果及數據可視化

3.NumPy

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數據科學的核心庫,是其他高級數據分析庫的基礎和依賴,Numpy不提供高級數據分析功能,可以更加深刻的理解Numpy數組和麵向數組的計算。

umpy提供了兩種基本的對象:ndarray和ufunc。

ndarray是存儲單一數據類型的多維數組,而ufunc是能夠對數組進行處理的函數。

Numpy的功能:

N維數組,一種快速、高效使用內存的多維數組,他提供矢量化數學運算。

可以不需要使用循環,就能對整個數組內的數據進行標準數學運算。

非常便於傳送數據到用低級語言編寫(CC++)的外部庫,也便於外部庫以Numpy數組形式返回數據。

4.Scipy

Scipy是一款方便、易於使用、專門為科學和工程設計的Python包,它包括統計、優化、整合、線性代數模塊、傅里葉變換、信號和圖像處理、常微分方程求解器等。Scipy依賴於Numpy,並提供許多對用戶友好的和有效的數值例程,如數值積分和優化。

5.Pandas

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Pandas是Python的一個數據分析包,Pandas最初被用作金融數據分析工具而開發出來,因此Pandas為時間序列分析提供了很好的支持。

Pandas是為了解決數據分析任務而創建的,Pandas納入了大量的庫和一些標準的數據模型,提供了高效的操作大型數據集所需要的工具。Pandas包含了高級數據結構,以及讓數據分析變得快速、簡單的工具,提供了大量快速便捷的處理數據的函數和方法。它建立在Numpy之上,使得Numpy應用變得簡單。

Pandas在數據探索,數據清洗方面表現的更加出色,可以很容易的處理缺失值,異常值,篩選或合併數據集

Pandas是進行數據清洗、整理的最好工具。

6.Matplotlib

Matplotlib是基於Numpy的Python的一個可視化模塊,提供了方便的數據繪圖工具,能方便的做線條圖、餅圖、柱狀圖以及其他專業圖形。

Matplotlib有一套允許定製各種屬性的默認設置,可以控制Matplotlib中的每一個默認屬性:圖像大小、每英寸點數、線寬、色彩和樣式、子圖、座標軸、網個屬性、文字和文字屬性。

7.Scikit-Learn

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Scikit-Learn是基於Python機器學習的模塊,基於BSD開源許可證,安裝需要Numpy Scopy Matplotlib等模塊,

scikit-learn為常見的機器學習算法提供了一個簡潔而一致的界面,通過一個統一的接口來使用,使得將ML帶入生產系統變得簡單。 該庫結合了高質量的代碼和良好的文檔,易用性和高性能,是事實上用Python進行機器學習的行業標準。Scikit-Learn的主要功能分為六個部分,分類、迴歸、聚類、數據降維、模型選擇、數據預處理。

Scikit-Learn自帶一些經典的數據集,比如用於分類的iris和digits數據集,還有用於迴歸分析的boston house prices數據集。該數據集是一種字典結構,數據存儲在data成員中,輸出標籤存儲在target成員中。

Scikit-Learn還有一些庫,比如:用於自然語言處理的Nltk、用於網站數據抓取的Scrappy、用於網絡挖掘的Pattern、用於深度學習的Theano等。,

8.Jieba 最好的中文分詞工具

jieba 是一個Python實現的分詞庫,對中文有著很強大的分詞能力,在文本分析中的文本分類,情感分析等方面表現優異

1 支持三種分詞模式:a. 精確模式,試圖將句子最精確地切開,適合文本分析;b. 全模式,把句子中所有的可以成詞的詞語都掃描出來, 速度非常快,但是不能解決歧義;c. 搜索引擎模式,在精確模式的基礎上,對長詞再次切分,提高召回率,適合用於搜索引擎分詞。

2 支持自定義詞典

  1. 關鍵詞提取--基於 TF-IDF 算法的關鍵詞抽取
  2. 詞性標註

juba是一個Python類庫,用於處理中文文本,實現文檔詞彙矩陣、詞彙文檔矩陣、文檔相似、詞彙關聯分析、自動文檔生成等基礎功能,Python第三方庫jieba(結巴)的定位和功能不同,jieba主要用於中文分詞、詞性標註、關鍵詞提取等,是中文文本處理的最基礎部分。juba是在中文文本數據預處理後(中文分詞、去掉停用詞等)對中文文本(文檔或詞彙)進行向量化,是情感分析、文本聚類、文本分類、信息檢索的基礎。因此應該將jieba和juba結合起來使用,即先用jieba進行文本預處理,然後利用juba進行文本向量化,是高級應用的基礎。

9.TensorFlow

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Tensorflow是目前最火的深度學習框架,廣泛應用於自然語言處理、語音識別、圖像處理等多個領域。Tensorflow採用數據流圖(data flow graphs),用於數值計算的開源軟件庫。節點(Nodes)在圖中表示數學操作,圖中的線(edges)則表示在節點間相互聯繫的多維數據數組,即張量(tensor)。它靈活的架構讓你可以在多種平臺上展開計算,是由谷歌開源的機器學習系統。Tensorflow支持Python、C++、java、GO等多種編程語言,以及CNN、RNN和GAN等深度學習算法。Tensorflow除可以在Windows、Linux、MacOS等操作系統運行外,還支持Android和iOS移動平臺的運行、以及適用於多個CPU/GPU組成的分佈式系統中。

相較於其它的深度學習框架,如:Caffe、Torch、Keras、MXnet、Theano等,Tensorflow的主要優勢有以下幾點:高度的靈活性、支持Python語言開發、可視化效果好、功能更加強大、運行效率高、強大的社區。

當然TensorFlow也有一些缺點:

10.Keras

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Keras是一個高層神經網絡庫,Keras由純Python編寫而成並基Tensorflow或Theano

Keras很靈活,且比較容易學。可以把keras看作為tensorflow封裝後的一個API,適合快速體驗 ,但若想學紮實一點則用 Tensorlayer 或者直接使用 TensorFlow 和 Theano。

Python有著像Matlab一樣強大的數值計算工具包Numpy;有著繪圖工具包Matplotlib;有著科學計算工具包Scipy。Python能直接處理數據,而Pandas幾乎可以像SQL那樣對數據進行控制。Matplotlib能夠對數據和記過進行可視化,快速理解數據。Scikit-Learn提供了機器學習算法的支持,Tensorflow、Keras提供了深度學習框架。

為了幫助小夥伴們更好的學習Python,技術學派整理了Python的相關學習視頻及學習路線圖。

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