7天入门Python统计分析:从数据清洗到可视化实战
你还在为数据分析入门难发愁?面对海量数据不知如何下手?本文将带你7天掌握Python统计分析核心技能,从数据加载、清洗到可视化,全程结合30-Days-Of-Python项目实战案例,让你轻松成为数据达人。读完本文,你将能够独立完成数据探索、描述性统计分析,并绘制专业数据图表。
项目资源与环境准备
30-Days-Of-Python项目提供了丰富的统计分析学习资源,第24天Statistics模块和第25天Pandas数据分析是本次学习的核心内容。项目包含多个真实数据集,如data/weight-height.csv身高体重数据,可直接用于实践。
核心工具库安装
pip install numpy pandas matplotlib
Numpy提供数值计算基础,Pandas专注数据处理,Matplotlib用于数据可视化。三者结合构成Python数据分析的"三驾马车",项目中numpy.md文件提供了更多数值计算技巧。
数据探索:从原始数据到洞察
认识你的数据
数据探索是分析的第一步,我们以身高体重数据集为例,使用Pandas加载并查看数据基本信息:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('data/weight-height.csv')
print(df.head()) # 查看前5行数据
print(f"数据集形状: {df.shape}") # 输出(10000, 3)
print(df.columns) # 输出Index(['Gender', 'Height', 'Weight'], dtype='object')
Pandas DataFrame(数据框)是处理表格数据的利器,它将数据组织成行列结构,类似Excel表格但功能更强大。
描述性统计分析
使用Pandas的describe()方法可快速获取数据分布特征:
print(df.describe())
输出包含计数、均值、标准差、最小值、四分位数和最大值,这些统计量能帮助我们把握数据整体分布。例如身高数据的均值为161.44cm,标准差32.11,说明数据呈现中等程度的分散。
数据清洗:处理异常值与缺失值
识别异常值
异常值会严重影响分析结果,我们通过箱线图或Z-score方法检测异常值。以身高数据为例:
heights = df['Height']
z_scores = (heights - heights.mean()) / heights.std()
outliers = df[abs(z_scores) > 3]
print(f"异常值数量: {len(outliers)}")
处理缺失值
现实数据常包含缺失值,Pandas提供多种处理方法:
# 检查缺失值
print(df.isnull().sum())
# 填充缺失值(使用均值)
df['Weight'].fillna(df['Weight'].mean(), inplace=True)
数据可视化:让数据说话
基础图表绘制
Matplotlib是Python最常用的可视化库,配合Pandas可快速绘制各类图表:
import matplotlib.pyplot as plt
# 直方图:展示身高分布
df['Height'].hist(bins=20, color='skyblue')
plt.title('身高分布直方图')
plt.xlabel('身高(cm)')
plt.ylabel('人数')
plt.show()
高级可视化技巧
散点图可展示变量间关系,如身高与体重的相关性:
# 散点图:身高vs体重
plt.scatter(df['Height'], df['Weight'], alpha=0.5)
plt.title('身高与体重关系散点图')
plt.xlabel('身高(cm)')
plt.ylabel('体重(kg)')
plt.show()
Pandas还支持更复杂的图表,如分组箱线图比较不同性别的身高分布:
实战案例:身高体重数据分析
数据加载与探索
使用项目提供的data/weight-height.csv数据集:
df = pd.read_csv('data/weight-height.csv')
print(df.info()) # 数据基本信息
print(df.describe()) # 统计摘要
性别差异分析
比较男女身高体重差异:
# 按性别分组统计
gender_group = df.groupby('Gender')
print(gender_group[['Height', 'Weight']].mean())
结果显示男性平均身高和体重均高于女性,这与现实情况相符。
相关性分析
计算身高与体重的相关系数:
correlation = df['Height'].corr(df['Weight'])
print(f"身高与体重相关系数: {correlation:.2f}")
相关系数接近0.9,表明身高与体重存在强正相关关系。
总结与进阶学习
通过7天的学习,你已掌握Python统计分析的核心技能:数据加载、清洗、探索性分析和可视化。项目中24_Day_Statistics和25_Day_Pandas提供了更深入的内容,建议继续学习以下主题:
- 统计推断与假设检验
- 时间序列分析
- 机器学习预测模型
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点赞收藏本文,关注后续高级数据分析实战教程!下一期我们将探讨如何使用Python进行多变量统计分析。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考





