Python数据分析与应用目录及课后习题答案

本文详述了Python数据分析的全貌,包括使用Python工具如NumPy、pandas和Matplotlib进行数据处理、可视化和统计分析。内容涵盖数据分析流程、Jupyter Notebook的使用、NumPy数组操作、数据读写、数据清洗、数据预处理、数据可视化、pandas数据处理、以及使用sklearn构建模型等核心概念和实践技巧,旨在帮助读者掌握数据分析的基本技能。

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Python数据分析与应用目录

第1章 Python数据分析概况

第1章 Python数据分析概况

1.1 认识数据分析

1.2 熟悉Python数据分析的工具

1.3 Jupyter Notebook 快捷键

第1章 课后习题答案

第一章
(1)下列关于数据和数据分析的说法正确的是(B)。
A.数据就是数据库中的表格
B.文字、声音、图像这些都是数据
C.数据分析不可能预测未来几天的天气变化
D.数据分析的数据只能是结构化的
(2)下列关于数据分析流程的说法错误的是(C)。
A.需求分析是数据分析最重要的一部分||
B.数据预处理是能够建模的前提||
C.分析与建模时只能够使用数值型数据||
D.模型评价能够评价模型的优劣||
(3)下列关于分析与建模流程的说法错误的是( D)。
A.传统的统计对比分析不属于分析与建模流程
B.分析与建模的模型选择要根据需求确定
C.分析与建模时可以选择多个模型,同时分析
D.分析与建模工作是数据分析的核心
(4)下列关于模型评价与优化的说法正确的是(B)。
A.模型构建完成就可以使用
B.模型评价的目的是为了确认模型的有效性
C.模型评价结果良好,模型一定可用,不需要重构
D.所有的模型评价方法相同
(5)下列不属于数据分析应用场景的是(D)。
A.产品销量分析
B.码头货物吞吐量预测
C.计算机硬盘使用寿命预测
D.某人一生的命运预测
(6)下列不属于Python优势的是(C)。
A.语法简洁,程序开发速度快
B.拥有大量的第三方库,能够调用C、C++、Java语言
C.程序的运行速度在所有计算机语言中最快
D.开源免费
(7)Jupyter Notebook不具备的功能是(B)。
A.Jupyter Notebook可以直接生成一份交互式文档
B.Jupyter Notebook可以安装Python库
C.Jupyter Notebook可以导出HTML文件
D.Jupyter Notebook可以将文件分享给他人
(8)【多选】下列关于Jupyter Notebook的描述错误的是(BCD)。
A.Jupyter Notebook有两种模式
B.Jupyter Notebook有两种单元形式
C.Jupyter Notebook Markdown无法使用LaTeX语法
D.Jupyter Notebook 仅仅支持Python语言
(9)【多选】下列关于Python数据分析库的描述错误的是(ABD)。
A.NumPy的在线安装不需要其他任何辅助工具
B.SciPy的主要功能是可视化图表
C.pandas能够实现数据的整理工作
D.scikit-learn包含所有算法
(10)【多选】下列属于Anaconda主要特点的是(ABC)。
A.包含了众多流行的科学、数学、工程、数据分析的Python包
B.完全开源和免费
C.支持Python 2.6、2.7、3.4、3.5、3.6,可自由切换
D.额外的加速和优化是免费的
2.操作题
(1)在自用计算机上完成Python Anaconda发行版安装。
(2)使用Jupyter Notebook创建一个Hello World程序,并导出为HTML文件。
print(‘Hello, World’)

第2章 NumPy数值计算基础

2.1 掌握NumPy数组对象ndarray

2.1 掌握NumPy数组对象ndarray

2.2.1 创建数组对象

2.1.2 生成随机数

2.1.3 通过索引访问数组

2.2 掌握 NumPy 矩阵与通用函数

2.2 掌握 NumPy 矩阵与通用函数

2.3 利用NumPy进行统计分析

2.3 利用NumPy进行统计分析

2.3.1 读/写文件

1、二进制的文件读写
2、读取文本格式的数据

2.3.2 使用数组进行简单统计分析

1、排序
2、去重与重复数据
3、常用的统计函数

第2章 课后习题答案

第2章 NumPy数值计算基础
1.选择题
(1)【多选】NumPy提供的两种基本对象是(BC)。
A.array
B.ndarray
C.ufunc
D.matrix
(2)下列不属于数组属性的是(D)。
A.ndim
B.shape
C.size
D.add
(3)以下最能体现ufunc函数特点的是(C)。
A.又叫通用函数
B.对数组里的每一个元素逐一操作
C.对整个数组进行操作
D.数组里的元素都是相同类型的
(4)【多选】下面描述属于广播机制的是(ABCD)。
A.让所有的输入数组都向其中shape最长的数组看齐,shape中不足的部分通过在前面加1补齐
B.输出数组的shape是输入数组shape的各个轴上的最大值
C.如果输入数组的某个轴和输出数组的对应轴的长度相同或者其长度为1,则这个数组能够用来计算,否则出错
D.当输入数组的某个轴的长度为1时,沿着此轴运算时都用此轴上的第一组值
(5)创建一个3×3的数组,下列代码中错误的是(C)。
A.np.arange(0,9).reshape(3,3)
B.np.eye(3)
C.np.random.random([3,3,3])
D.np.mat(“1 2 3;4 5 6;7 8 9”)
2.操作题
(1)生成范围在0~1、服从均匀分布的10行5列的数组。

import numpy as np
arr = np.random.rand(10,5)
arr

(2)生成两个2×2矩阵,并计算矩阵乘积。

import numpy as np
matr1 = np.mat("2 3; 4 5")
matr1

matr2 = np.mat("5 6; 7 8")
matr2

matr1 * matr2

第3章 Matplotlib 数据可视化基础

3.1 掌握绘图基础语法与常用参数

3.1 掌握绘图基础语法与常用参数

3.1.1 掌握pyplot基础语法

3.1.2 设置pyplot的动态rc参数

3.2 分析特征间的关系

3.2 分析特征间的关系

3.2.1 绘制散点图 scatter()

例子1:绘制2000-2017年各季度国民生产总值散点图
例子2:使用不同颜色不同形状的点,绘制2000-2017年各产业各季度国民生产总值散点图

3.2.2 绘制折线图 plot()

例子1:绘制2000-2017年各季度国民生产总值折线图
例子2:使用不同颜色不同形状的点,绘制2000-2017年各产业各季度国民生产总值折线图
3.2.3 任务实现

3.3 分析特征内部数据分布与分散状况

3.3 分析特征内部数据分布与分散状况

3.3.1 绘制直方图 bar()

3.3.2 绘制饼图 pie()

3.3.3 绘制箱线图 boxplot()

3.3.4 任务实现

第3章 课后习题答案

第3章 Matplotlib数据可视化基础
1.选择题
(1)以下关于绘图标准流程说法错误的是( B)。
A.绘制最简单的图形可以不用创建画布
B.添加图例可以在绘制图形之前
C.添加x轴、y轴的标签可以在绘制图形之前
D.修改x轴标签、y轴标签和绘制图形没有先后
(2)下列参数中调整后显示中文的是( C)。
A.lines.linestyle
B.lines.linewidth
C.font.sans-serif
D.axes.unicode_minus
(3)下列代码中绘制散点图的是( A)。
A.plt.scatter(x,y )
B.plt.plot(x,y )
C.plt.legend(‘upper left’)
D.plt.xlabel(‘散点图’)
(4)下列字符串表示 plot 线条颜色、点的形状和类型为红色五角星点短虚线的是( D)。
A.‘bs-’
B.‘go-.’
C.‘r±.’
D.‘r*:’
(5)下列说法正确的是( C)。
A.散点图不能在子图中绘制
B.散点图的x轴刻度必须为数值
C.折线图可以用作查看特征间的趋势关系
D.箱线图可以用来查看特征间的相关关系
2.操作题
(1)读取鸢尾花数据集,使用循环和子图绘制各个特征之间的散点图。

import numpy as  np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
iris = np.load
### 回答1: 抱歉,作为一个AI语言模型,我没有存储特定课程的习题答案。我建议您尝试查找您所需课程的相关书籍、文档或者在线教程,这些资源可能包含您需要的习题答案。另外,尝试参加相关的在线社区和论坛,向其他学习者和专业人士请教,也是获取帮助和解决问的好方法。 ### 回答2: Python 数据分析应用课程提供了大量的经验和工具,帮助人们更好地完成数据分析应用任务。通过课堂教学和课后习题,学生可以掌握 Python 数据分析的方法和工具,提高数据分析应用的能力。 在课后习题中,需要理解和应用课堂所学的知识。对于简单问,需要阅读目并且熟悉数据集。对于比较复杂的问,需要使用多种 Python 库来解决,同时需要熟练掌握 Python 编程语言的基本语法和数据结构。 以下是几个常见的数据分析应用习题以及解答: 1. 如何读取 CSV 文件,并将数据转换为 Pandas DataFrame? 答:可以使用 Pandas 库中的 read_csv() 函数,例如: import pandas as pd df = pd.read_csv('file_name.csv') 其中,'file_name.csv' 代表要读取的文件的文件名(路径)。 2. 如何对 Pandas DataFrame 中的数据进行筛选? 答:可以使用 Pandas 库中的 loc() 函数来筛选 DataFrame。例如: import pandas as pd df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3], 'B': ['a', 'b', 'c']}) selected_data = df.loc[df['A'] > 1] 其中 df['A'] > 1 是一个条件语句,代表选择 A 列大于 1 的行。 3. 如何使用 Matplotlib 制作一个柱状图? 答:可以使用 Matplotlib 库中的 bar() 函数来制作柱状图。例如: import matplotlib.pyplot as plt x = ['A', 'B', 'C'] y = [1, 2, 3] plt.bar(x, y) 其中,x 表示柱子的标签,y 表示柱子的高度。 4. 如何使用 Numpy 库计算两个向量的点积? 答:可以使用 Numpy 库中的 dot() 函数来计算点积。例如: import numpy as np a = np.array([1, 2, 3]) b = np.array([4, 5, 6]) dot_product = np.dot(a, b) 其中,a 和 b 是两个向量。 以上是 Python 数据分析应用课后习题的部分答案。综合来说,Python 数据分析应用课程需要学生具备基本的 Python 编程能力,并且要熟练掌握 Pandas、Matplotlib 和 Numpy 等常用库的使用方法。通过课程学习和习题练习,可以培养学生的数据分析应用能力,帮助他们更好地应对实际问。 ### 回答3: 作为一名Python数据分析应用课程的学生,课后习题的解答对于巩固自己所学知识很有帮助。以下是一些Python数据分析应用课后习题答案: 1. 简述Python中的Numpy库和Pandas库。 - Numpy是一种Python库,用于支持大规模数组和矩阵数学计算,是Python数值计算的基石。它提供了包括线性代数、傅里叶变换、随机数生成等模块,可以高效地处理多维数组和矩阵运算,适合于科学计算、数据分析、机器学习等领域。 - Pandas是建立在Numpy基础上的Python库,主要用于数据处理和分析,提供了灵活高效的数据结构和数据分析工具。Pandas的两个主要数据结构是Series和DataFrame,它们可以方便地处理数据集中的缺失数据、重复数据、异常值等问,是数据分析处理的重要工具。 2. 什么是数据类型?简述Python中的常见数据类型和其对应的Python类型。 - 数据类型是指计算机中存储数据的格式和规范。Python中常见的数据类型有整数型int、浮点型float、布尔型bool、字符串型str、列表型list、元组型tuple、字典型dict、集合型set等。对应的Python类型如下: 数据类型 | Python类型 ---|--- 整数型 | int 浮点型 | float 布尔型 | bool 字符串型 | str 列表型 | list 元组型 | tuple 字典型 | dict 集合型 | set 3. 怎样定义函数?请用一个简单的例子进行说明。 - 在Python中,我们可以使用def语句来定义函数。语法结构如下: ```python def function_name(parameters): """function_docstring""" # 函数文档字符串,可选 function_body # 函数体语句块 return expression # 返回值,可选 ``` - 下面是一个简单的例子,演示如何定义一个函数,实现两个整数相加的功能: ```python def add(x, y): """This function adds two numbers""" return x + y ``` - 在上面的代码中,我们定义了一个函数add,它带有两个参数x和y,通过return语句返回x和y的和。 4. 什么是异常?请列举几种常见的Python异常类型。 - 异常是程序在执行过程中遇到的错误或异常条件,导致程序无法继续正常执行,需要进行异常处理或者抛出异常。在Python中,常见的异常类型有: 异常类型 | 描述 ---|--- IndexError | 下标越界 TypeError | 类型错误 ValueError | 值错误 IOError | I/O错误 NameError | 名称错误 ZeroDivisionError | 除以零错误 - 例如,我们在对一个空列表进行下标访问时,就会出现IndexError异常: ```python a = [] print(a[0]) # IndexError: list index out of range ``` 5. 怎样读写文件?请用代码实现。 - 在Python中,我们可以使用open()函数来读写文件。语法结构如下: ```python file = open(file_name [, access_mode][, buffering]) # 打开文件 # access_mode包括'r'(读取,默认)、'w'(写入)、'a'(追加)、'x'(只写),还可以通过'b'(二进制)和't'(文本)来指定文件模式 # buffering指定缓存大小,可选 file.write(string) # 写入文件 file.read([size]) # 读取文件 file.close() # 关闭文件 ``` - 下面是一个示例代码,演示如何读写文件: ```python # 写入文件 with open('test.txt', mode='w') as file: file.write('Hello, World!') # 读取文件 with open('test.txt', mode='r') as file: text = file.read() print(text) # 输出'Hello, World!' ``` - 在上面的代码中,我们使用了with语句来自动管理文件的打开和关闭,避免了手动打开和关闭文件所带来的风险。我们首先以写模式打开test.txt文件,然后使用write()方法向文件中写入一行文字。接着,我们以读模式打开同一个文件,并使用read()方法读取文件的内容,将其存储在text变量中,最后输出text到控制台。
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