10个简单的hacker加速你在Python中的数据分析

水深无声 2024-04-03 07:19 38阅读 0赞

10个简单的hacker技术加速你在Python中的数据分析

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技巧和窍门，特别是在编程领域，可以非常有用。有时，一个小黑客既可以节省时间，也可以挽救生命。一个小的快捷方式或附加功能有时会被证明是上帝的恩赐，可以成为一个真正的生产力的助推器。

因此，这里有一些我最喜欢的技巧和窍门，我已经使用并以本文的形式汇编在一起。有些可能是众所周知的，有些可能是新的，但我确信它们在你下次从事数据分析项目时将非常方便。

1.  对pandas数据框架进行分析

剖析是一个帮助我们理解数据的过程，Pandas剖析是一个Python包，正是这样做的。它是对Pandas Dataframe进行探索性数据分析的一种简单而快速的方法。

`pandas df.describe()`和`df.info(`)函数通常被用作EDA过程中的第一步。

然而，它只能给出数据的一个非常基本的概述，在大数据集的情况下没有什么帮助。

另一方面，`Pandas Profiling`函数用`df.profile_report()`扩展了pandas DataFrame，用于快速数据分析。它只用一行代码就能显示大量的信息，而且是在一个交互式的HTML报告中。

![alt][]

对于一个给定的数据集，pandas剖析包会计算以下的统计数据。

剖析包计算的统计数据。 安装

pip install pandas-profiling

或

conda install -c anaconda pandas-profiling

使用方法 让我们使用古老的泰坦尼克号数据集来展示多功能的python分析器的能力。

\#导入必要的软件包

import pandas as pd
    import pandas_profiling
    #Pandas-Profiling 2.0.0
    df = pd.read_csv('titanic/train.csv')
    df.profile_report()

这一行代码就是你需要在Jupyter笔记本中显示数据分析报告的全部内容。该报告相当详细，包括必要的图表。

该报告也可以通过以下代码导出为一个交互式的HTML文件。

profile = df.profile_report(title='Pandas Profiling Report')
    profile.to_file(outputfile="Titanic data profiling.html")

更多细节和例子请参考文档。

1.  为Pandas图谱带来交互性 Pandas有一个内置的 `.plot()`函数作为DataFrame类的一部分。然而，用这个函数渲染的可视化效果并不是交互式的，这使得它的吸引力大打折扣。

相反，也不能排除用`pandas.DataFrame.plot()`函数来绘制图表的便利性。如果我们可以用pandas绘制类似plotly的交互式图表，而不必对代码进行重大修改呢？那么，在`Cufflinks`库的帮助下，你实际上可以做到这一点。

`Cufflinks`库将 plotly 的功能与 pandas 的灵活性结合起来，以方便绘图。现在让我们来看看如何安装这个库并让它在 pandas 中工作。

安装

pip install plotly 
    # Plotly是安装cufflinks之前的前提条件
    
    pip install cufflinks

使用方法

#importing the necessary packages
    import pandas as pd
    import pandas_profiling
    #Pandas-Profiling 2.0.0
    df = pd.read_csv('titanic/train.csv')
    df.profile_report()

是时候看看泰坦尼克号数据集的魔力了。

df.iplot()

df.iplot() vs df.plot()

右边的可视化显示的是静态图表，而左边的图表是交互式的，而且更详细，所有这些都没有在语法上有任何重大改变。

点击这里查看更多的例子。

3.A Dash of Magic 魔术命令是Jupyter笔记本中的一组便捷功能，旨在解决标准数据分析中的一些常见问题。你可以在%lsmagic的帮助下看到所有可用的魔法。

所有可用的魔法函数的列表 魔法命令有两种：行魔法，前缀为单个%字符，对单行输入进行操作；单元魔法，与双%的前缀相关，对多行输入进行操作。魔术函数如果设置为1，则无需输入初始的%即可调用。

让我们看看其中一些在常见的数据分析任务中可能有用的函数。

% pastebin

`%pastebin`将代码上传到Pastebin并返回URL。 Pastebin是一个在线内容托管服务，我们可以在这里存储像源代码片段这样的纯文本，然后URL可以与他人分享。事实上，Github的Gist也类似于Pastebin，尽管有版本控制。

考虑一个有以下内容的python脚本file.py。

#file.py
    def foo(x):
        return x

在Jupyter笔记本中使用%pastebin会生成一个pastebin网址。

%matplotlib notebook

%matplotlib内联函数用于在Jupyter笔记本中呈现静态的matplotlib图。试着将inline部分替换为notebook，以获得可缩放和可调整大小的图，很容易。请确保在导入matplotlib库之前调用该函数。

%matplotlib inline vs %matplotlib notebook
    %run
    The %run function runs a python script inside a notebook.
    
    %run file.py
    %%writefile

`%%writefile`将一个单元格的内容写到一个文件中。这里的代码将被写入一个名为foo.py的文件并保存在当前目录下。

`%latex` `%%latex`函数将单元格的内容渲染成LaTeX格式。它对于在单元格中写数学公式和方程式很有用。

1.  查找和消除错误 交互式调试器也是一个神奇的函数，但我给它一个自己的类别。如果你在运行代码单元时得到一个异常，在新的一行中输入`%debug`并运行它。这将打开一个交互式的调试环境，把你带到发生异常的位置。你还可以检查程序中分配的变量的值，也可以在这里进行操作。要退出调试器，按q键。
2.  打印也可以是漂亮的 如果你想为你的数据结构产生美观的表示，pprint是一个很好的模块。它在打印字典或JSON数据时特别有用。让我们看看一个同时使用print和pprint来显示输出的例子。
3.  让注释脱颖而出。 我们可以在你的Jupyter笔记本中使用警报注解框来突出重要的东西或任何需要突出的东西.

注释的颜色取决于所指定的警报类型。只要在需要突出显示的单元格中添加以下任何或全部代码即可。

Blue Alert Box: info
    <div class="alert alert-block alert-info">
    <b>Tip:</b> Use blue boxes (alert-info) for tips and notes. 
    If it’s a note, you don’t have to include the word “Note”.
    </div>

Yellow Alert Box: Warning
    <div class="alert alert-block alert-warning">
    <b>Example:</b> Yellow Boxes are generally used to include additional examples or mathematical formulas.
    </div>

Green Alert Box: Success
    <div class="alert alert-block alert-success">
    Use green box only when necessary like to display links to related content.
    </div>

Red Alert Box: Danger
    <div class="alert alert-block alert-danger">
    It is good to avoid red boxes but can be used to alert users to not delete some important part of code etc. 
    </div>

1.  打印一个单元格的所有输出 考虑到Jupyter笔记本的一个单元格包含以下几行代码。

In  [1]: 10+5          
             11+6
    Out [1]: 17

这是单元格的一个正常属性，只有最后一个输出被打印出来，对于其他输出，我们需要添加print()函数。那么，事实证明，我们只需在笔记本的顶部添加以下片段，就可以打印所有的输出。

现在，所有的输出都被一个接一个地打印出来。

from IPython.core.interactiveshell 
    import InteractiveShell  
    InteractiveShell.ast_node_interactivity = "all"
    Now all the outputs get printed one after the other.
    
    In  [1]: 10+5          
             11+6
             12+7
    Out [1]: 15
    Out [1]: 17
    Out [1]: 19

要恢复到原来的设置:

InteractiveShell.ast_node_interactivity="last_expr"

1.  用'i'选项运行python脚本。

从命令行运行python脚本的典型方法是： python hello.py。

然而，如果你在运行同一个脚本时再加上一个-i，例如

python -i hello.py

就会有更多的好处。让我们来看看是怎么回事。

首先，一旦程序结束，python就不会退出解释器。因此，我们可以检查变量的值和我们程序中定义的函数的正确性。

其次，我们可以很容易地调用python调试器，因为我们仍然在解释器中，方法是：1:

import pdb
    pdb.pm()

这将把我们带到发生异常的位置，然后我们就可以对代码进行处理了。

黑客的原始来源。