세 가지 주요 Python 모델과 일반적으로 사용되는 상위 10가지 알고리즘 예제 발견
- 王林앞으로
- 2023-05-12 21:19:102886검색
1 3가지 주요 모델과 일반적으로 사용되는 10가지 알고리즘 [소개]
1-1 3가지 주요 모델
예측 모델: 신경망 예측, 그레이 예측, 피팅 보간 예측(선형 회귀), 시간 계열 예측, 마르코프 체인 예측, 미분 방정식 예측, 로지스틱 모델 등. 적용 분야 : 인구 예측, 수질 오염 증가 예측, 바이러스 확산 예측, 경쟁 승률
산업, 농업, 상업 및 기타 경제 분야의 예측, 월수입 예측, 매출 예측, 경제 발전 예측 등 환경, 사회 군사 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
최적화 모델: 계획 모델(목표 프로그래밍, 선형 프로그래밍, 비선형 프로그래밍, 정수 프로그래밍, 동적 프로그래밍), 그래프 이론 모델, 큐잉 이론 모델, 신경망 모델, 최신 최적화 알고리즘(유전 알고리즘, 시뮬레이션 어닐링 알고리즘, Ant 콜로니 알고리즘, 타부 검색 알고리즘) 등 응용분야 : 특급배송을 위한 택배기사의 최단 경로 문제, 수자원 스케줄링 최적화 문제, 고속도로
출구 요금소 문제, 항공 정찰을 피하기 위한 군사작전 시기 및 경로 선택, 물류 부지 선정 문제, 상권 배치 계획 , 등 필드.
평가 모델: 퍼지 종합 평가 방법, 분석 계층 프로세스, 군집 분석 방법, 주성분 분석 평가 방법,
Gray 종합 평가 방법, 인공 신경망 평가 방법 등 적용 분야: 특정 지역 수자원 평가, 수자원 보존 프로젝트 위험 평가, 도시 개발 수준 평가, 축구 코치 평가, 농구팀 평가, 수질 생태 평가, 댐 안전 평가, 경사면 안정성 평가
1-2 10개 일반적으로 사용됨 알고리즘
2 파이썬 데이터 분석을 위한 판다 2-1 판다란 무엇인가
오픈 소스 파이썬 클래스 라이브러리: 데이터 분석, 데이터 처리, 데이터 시각화에 사용
고성능
-
쉬움 사용하기 쉬운 데이터 구조
· 사용하기 쉬운 분석 도구
다른 라이브러리와 함께 사용하기에 매우 편리함:
numpy: 과학 컴퓨팅용
scikit-learn: 머신러닝에 사용
2-2 팬더가 파일을 읽는 중
''' 当使用Pandas做数据分析时，需要读取事先准备好的数据集，这是做数据分析的第一步。 Pandas提供了多种读取数据的方法： read_csv() 用于读取文本文件 read_excel() 用于读取文本文件 read_json() 用于读取json文件 read_sql_query()读取sql语句的 通用流程： 1-导入库import pandas as pd 2-找到文件所在位置（绝对路径=全称）（相对路径=和程序在同一个文件夹中的路径的简称） 3-变量名=pd.读写操作方法（文件路径，具体的筛选条件，...） ./ 当前路径 ../ 上一级 将csv中的数据转换为DataFrame对象是非常便捷。和一般文件读写不一样，它不需要你做打开文件、 读取文件、关闭文件等操作。相反，您只需要一行代码就可以完成上述所有步骤，并将数据存储在 DataFrame中。 ''' import pandas as pd # 输入参数：数据输入的路径【可以是文件路径，可以是URL，也可以是实现read方法的任意对象。】 df = pd.read_csv('s') print(df, type(df)) # Pandas默认使用utf-8读取文件 print() import pandas as pd lxw = open(r"t.csv", encoding='utf-8') print(pd.read_csv(lxw)) print() import os # 打印当前目录 print(os.getcwd())
관련 지식 공식 홈페이지 링크
팬더는 테이블 형태의 데이터를 먼저 읽고 분석해야 합니다
학습 세부 버전:
# 1:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('nba.csv')
print(df)
# 2:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('nba.csv')
# to_string() 用于返回 DataFrame 类型的数据，如果不使用该函数，则输出结果为数据的前面 5 行和末尾 5 行，中间部分以 ... 代替(如上）
print(df.to_string())
# 3:
import pandas as pd
# 三个字段 name, site, age
nme = ["Google", "Runoob", "Taobao", "Wiki"]
st = ["www.google.com", "www.runoob.com", "www.taobao.com", "www.wikipedia.org"]
ag = [90, 40, 80, 98]
# 字典
dict = {'name': nme, 'site': st, 'age': ag}
df = pd.DataFrame(dict)
# 保存 dataframe
print(df.to_csv('site.csv'))
# 4:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('正解1.csv')
# head( n ) 方法用于读取前面的 n 行，如果不填参数 n ，默认返回 5 行
# print(df.head())
# df.head(50).to_csv('site4.csv')
df.tail(10).to_csv('site4.csv')
print("over!")
# 5:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('nba.csv')
# 读取前面 10 行
print(df.head(10))
# 6:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('nba.csv')
# tail( n ) 方法用于读取尾部的 n 行，如果不填参数 n ，默认返回 5 行，空行各个字段的值返回 NaN
print(df.tail())
# 7:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('nba.csv')
# 读取末尾 10 行
print(df.tail(10))
# 8:
import pandas as pd
df = pd.read_csv('正解1.csv')
# info() 方法返回表格的一些基本信息
print(df.info())
# non-null 为非空数据，我们可以看到上面的信息中，总共 458 行，College 字段的空值最多모든 csv, excel 파일은 리소스에서 추출 가능하며, 없는 파일은 직접 보완 가능합니다!
팁: Pandas 라이브러리가 미리 설치되어 있어야 합니다. [터미널 설치 명령어: pip install pandas]
import pandas as pd
lxw = pd.read_csv('nba.csv')
# 查看前几行数据
print(lxw.head())
# 查看索引列
print(lxw.index)
# 查看列名列表
print(lxw.columns)
# 查看数据的形状（返回行、列数）
print(lxw.shape)
# 查看每列的数据类型
print(lxw.dtypes)
print()
# 读取txt文件，自己指定分隔符、列名
fpath = 'D:\PyCharm\数学建模大赛\数据分析-上-2\Python成绩.csv'
lxw = pd.read_csv(
fpath,
sep=',',
header=None,
names=['name', 'Python-score']
)
# print(lxw)
lxw.to_csv('Python成绩2.csv')
# 读取excel文件：
import pandas as pd
lxw = pd.read_excel('暑假培训学习计划.xls')
print(lxw)참고: 마지막에 [엑셀 파일 읽기]에 오류가 있으면 터미널에
pip install xlrd를 설치하세요.pip install xlrd。
2-3 pandas数据结构
'''
1-Series： 一维数据，一行或一列
【Series是一种类似于一维数组的对象，它由一组数据（不同数据类型）以 及一组与之相关的数据标签（即索引）组成】
2-DataFrame:二维数据，整个表格，多行多列
'''
import pandas as pd
# 1-1仅用数据列表即可产生最简单的Series
lxw = pd.Series([1, 'a', 5.2, 6])
print(lxw) # 运行结果解说：左边为索引，右边为数据
# 获取索引
print(lxw.index)
# 获取数据
print(lxw.values)
print()
# 1-2 创建一个具有索引标签的Series
lxw2 = pd.Series([5, '程序人生6', 666, 5.2], index=['sz', 'gzh', 'jy', 'xy'])
print(lxw2)
print(lxw2.index)
# 写入文件当中
lxw2.to_csv('gzh.csv')
print()
# 1-3 使用过Python字典创建Series
lxw_ej = {'python': 390, 'java': 90, 'mysql': 90}
lxw3 = pd.Series(lxw_ej)
print(lxw3)
# 1-4 根据标签索引查询数据
print(lxw3['java'])
print(lxw2['gzh'])
print(lxw2[['gzh', 'jy']])
print(type(lxw2[['gzh', 'jy']]))
print(lxw[2])
print(type(lxw[2]))
print()
# 2 根据多个字典序列创建dataframe
lxw_cj = {
'ps': [86, 92, 88, 82, 80],
'windows操作系统': [84, 82, 88, 80, 92],
'网页设计与制作': [92, 88, 97, 98, 83]
}
df = pd.DataFrame(lxw_cj)
# print(df)
# df.to_excel('lxw_cj.xlsx') # 须提前安装好openxlsx,即pip install openpyxl[可在终端安装]
print("over!")
print(df.dtypes)
print(df.columns)
print(df.index)
print()
# 3-从DataFrame中查询Series
'''
·如果只查询一行、一列的话，那么返回的就是pd.Series
·如果查询多行、多列时，返回的就是pd.DataFrame
'''
# 一列：
print(df['ps'])
print(type(df['ps']))
# 多列：
print(df[['ps', 'windows操作系统']])
print(type(df[['ps', 'windows操作系统']]))
print()
# 一行：
print(df.loc[1])
print(type(df.loc[1]))
# 多行：
print(df.loc[1:3])
print(type(df.loc[1:3]))DataFrame 加强
2-3-1 pandas数据结构之DataFrame
# DataFrame数据类型
'''
DataFrame是Pandas的重要数据结构之一，也是在使用数据分析过程中最常用的结构之一，
可以这么说，掌握了Dataframe的用法，你就 拥有了学习数据分析的基本能力。
'''
# 认识Dataframe结构：
'''
Dataframe是一个表格型的数据结构，既有行标签，又有列标签，她也被称异构数据表，所谓
异构，指的是表格中每列的数据类型可以不同，比如可以是字符串、整型或者浮点型等。
Dataframe的每一列数据都可以看成一个Series结构，只不过，Dataframe为每列数据值增加了
一个标签。因此Dataframe其实是从Series的基础上演变而来，并且他们有相同的标签，在数据分析
任务中Dataframe的应用非常广泛，因此描述数据的更为清晰、直观。
同Series一样，Dataframe自带行标签索引，默认为“隐式索引”。
当然，你也可以用“显式索引”的方式来设置行标签。
'''
# 特点：
'''
Dataframe 每一列的标签值允许使用不同的数据类型；
Dataframe 是表格型的数据结构，具有行和列；
Dataframe 中的每个数据都可以被修改
Dataframe 结构的行数、列数允许增加或者删除
Dataframe 有两个方向的标签轴，分别是行标签和列标签
Dataframe 可以对行和列执行算术运算
'''
# DataFrame 构造方法如下：
# pandas.DataFrame( data, index, columns, dtype, copy)
'''
data：输入的数据，可以是ndarray, series, list, dict, 标量以及一个Dataframe；
index：行标签，如果没有传递index值，则默认行标签是RangeIndex(0, 1, 2, ..., n)代表data的元素个数；
columns：列标签，如果没有传递columns值，则默认列标签是RangIndex（0, 1, 2, ..., n)；
dtype:要强制的数据类型，只允许使用一种数据类型，如果没有，自行推断；
copy:从输入复制数据。对于dict数据, copy=True, 重新复制一份。对于Dataframe或者ndarray输入，类似于copy=False,它用的是试图。
'''
# 1: 使用普通列表创建
import pandas as pd
lxw = [5, 2, 1, 3, 1, 4]
df = pd.DataFrame(lxw)
df2 = pd.Series(lxw)
print(df)
print(df2)
print()
# 2:使用嵌套列表创建
import pandas as pd
lxw = [['lxw', 21], ['cw', 23], ['tzs', 22]]
df3 = pd.DataFrame(lxw, columns=['Name', 'Age'])
print(df3)
# 指定数值元素的数据类型为float
# 注：dtype只能设置一个，设置多个列的数据类型，需要使用其他公式
print()
# 分配列标签注意点
import pandas as pd
# 分配列标签
lxw2 = [['lxw', '男', 21, 6666], ['cw', '女', 22, 6520], ['ky', '女', 20, 5200], ['tzs', '男', 22, 6523]]
# int满足某列特征，会自动使用，不满足，则会自动识别
df = pd.DataFrame(lxw2, columns=['Name', 'xb', 'age', 'gz'], dtype=int)
print(df)
print(df['Name'].dtype)
print()
# ~字典创建：
import pandas as pd
lxw3 = [{'a': 1, 'b': 2}, {'a': 5, 'b': 8, 'c': 9}]
df = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second'])
print(df)
# 注：如果其中某些元素缺失，也就是字典的key无法找到对应的value将使用NaN代替
print()
# 使用列表嵌套字典创建一个DataFrame对象
import pandas as pd
# lxw3
df1 = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second'], columns=['a', 'b'])
df2 = pd.DataFrame(lxw3, index=['first', 'second'], columns=['a', 'b2'])
print(df1)
print("============================================")
print(df2)import pandas as pd
data = [['lxw', 10], ['wink', 12], ['程序人生6', 13]]
df = pd.DataFrame(data, columns=['Site', 'Age'], dtype=float)
print(df)
# 1：使用 ndarrays 创建
import pandas as pd
data = {'Site': ['lxw', '程序人生6', 'wink'], 'Age': [10, 12, 13]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df)
# 2：还可以使用字典（key/value），其中字典的 key 为列名:
import pandas as pd
data = [{'a': 1, 'b': 2}, {'a': 5, 'b': 10, 'c': 20}]
df = pd.DataFrame(data)
print(df)
# 没有对应的部分数据为 NaN
# 3：Pandas 可以使用 loc 属性返回指定行的数据，如果没有设置索引，第一行索引为 0，第二行索引为 1，以此类推：
import pandas as pd
data = {
"calories": [420, 380, 390],
"duration": [50, 40, 45]
}
# 数据载入到 DataFrame 对象
df = pd.DataFrame(data)
# 返回第一行
print(df.loc[0])
# 返回第二行
print(df.loc[1])
print(df.loc[2])
# 注意：返回结果其实就是一个 Pandas Series 数据。
# 也可以返回多行数据，使用 [[ ... ]] 格式，... 为各行的索引，以逗号隔开：2-3-1 Pandas 数据结构之Series
# Pandas Series 类似表格中的一个列（column），类似于一维数组，可以保存任何数据类型。
'''
Series 由索引（index）和列组成，函数如下：
pandas.Series( data, index, dtype, name, copy)
参数说明：
data：一组数据(ndarray 类型)。
index：数据索引标签，如果不指定，默认从 0 开始。
dtype：数据类型，默认会自己判断。
name：设置名称。
copy：拷贝数据，默认为 False。
'''
import pandas as pd
lxw = [1, 2, 3]
myvar = pd.Series(lxw)
print(myvar)
print()
# 如果没有指定索引，索引值就从 0 开始，我们可以根据索引值读取数据
print(myvar[1])
print()
import pandas as pd
lxw = ["Google", "Runoob", "Wiki"]
myvar2 = pd.Series(lxw, index=['x', 'y', 'z'])
print(myvar2)
print()
# 根据索引值读取数据:
print(myvar2['y'])
print()
# 也可以使用 key/value 对象，类似字典来创建 Series
import pandas as pd
lxw = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"}
myvar3 = pd.Series(lxw)
print(myvar3)
print()
# 只需要字典中的一部分数据，只需要指定需要数据的索引即可
myvar3 = pd.Series(lxw, index=[1, 2])
print(myvar3)
print()
# 设置 Series 名称参数
import pandas as pd
lxw = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"}
myvar4 = pd.Series(lxw, index=[1, 3], name="lxw-pro")
print(myvar4)2-4查询数据
# Pandas查询数据的四种方法： ''' 1-df.loc方法，根据行、列的标签值查询 2-df.iloc方法，根据行、列的数字位置查询 3-df.where方法 4-df.query方法 建议：.loc既能查询，又能覆盖写入，强烈推荐！ ''' # Pandas使用df.loc查询数据的方法： ''' 1-使用单个label值查询数据 2-使用值列表批量查询 3-使用数值区间进行范围查询 4-使用条件表达式查询 5-调用函数查询 ''' # 注：以上方法，即适用于行，也使用于列 import pandas as pd df = pd.read_csv('sites.csv') # print(df.head(10)) df.set_index('create_dt', inplace=True) # print(df.index) a = df.index # 去重->转为列表->排顺序 qc = sorted(list(set(a))) # print(qc)
# 替换掉利润率当中的后缀%
df.loc[:, 'lrl'] = df['lrl'].str.replace("%", "").astype('int32') # astype() 对数据类型进行转换astype()相关知识阐述:
''' Python中与数据类型相关函数及属性有如下三个：type/dtype/astype type() 返回参数的数据类型 dtype 返回数组中元素的数据类型 astype() 对数据类型进行转换 你可以使用 .astype() 方法在不同的数值类型之间相互转换。a.astype(int).dtype # 将 a 的数值类型从 float64 转换为 int '''
这里运行的话，就会报错：
后面上网查找解决类似的问题，一番查找之后，终于解决问题
# 替换掉利润率当中的后缀%df['lrl'] = df['lrl'].map(lambda x: x.rstrip('%'))print(df)
运行效果如下：
# 查询数据类型print(df.dtypes)# 打印文件前几行print(df.head())
2-4-1 使用单个label值查询数据
print(df.loc['2016-12-02', 'yye']) # 得到指定时间里相对应的的单个值
运行结果如下：
# 得到指定时间内相对应的的一个Seriesprint(df.loc['2016-11-30', ['sku_cost_prc', 'sku_sale_prc']])
运行结果如下：
2-4-2使用值列表批量查询
# 得到Seriesprint(df.loc[['2016-12-05', '2016-12-31'], 'sku_sale_prc'])
运行结果如下：提示：图有点长，故只截取了部分
2-3 팬더 데이터 구조
# 得到DataFrameprint(df.loc[['2016-12-08', '2016-12-12'], ['sku_cnt', 'sku_sale_prc']])
DataFrame 개선
2-3-1 팬더 데이터 구조 DataFrame
# 行index按区间：print(df.loc['2016-12-02': '2016-12-08'], ['yye'])
# 列index按区间：print(df.loc['2016-12-12', 'yye': 'lrl'])
2-3-1 팬더 데이터 구조 시리즈
# 行和列都按区间查询：print(df.loc['2016-11-30': '2016-12-02', 'sku_cnt': 'lrl'])
2-4 데이터 쿼리# 简单条件查询，营业额低于3的列表print(df.loc[df['yye'] <pre class="brush:php;toolbar:false"># 复杂条件查询：print(df.loc[(df['yye'] 2) & (df['sku_cnt'] > 1), :])astype() 관련 지식 설명:🎜🎜
# 再次观察这里的boolean条件print((df['yye'] 2) & (df['sku_cnt'] > 1))🎜🎜 여기서 실행하면 오류가 발생합니다:🎜🎜🎜🎜
🎜🎜나중에 비슷한 문제를 해결하기 위해 온라인에서 검색했습니다. 검색해 보니 드디어 문제가 해결되었습니다🎜 # 直接写lambda表达式print(df.loc[lambda df: (df['yye'] 2), :])🎜🎜실행 효과는 다음과 같습니다.🎜🎜🎜
🎜# 函数式编程的本质：# 函数本身可以像变量一样传递def my_query(df): return df.index.str.startswith('2016-12-08')print(df.loc[my_query, :])🎜2-4-1 단일 레이블 값을 사용하여 데이터 쿼리🎜rrreee🎜실행 결과는 다음과 같습니다.🎜
🎜rrreee🎜The running 결과는 다음과 같습니다: 🎜Tip: 사진이 좀 길어서 일부만 캡쳐했습니다🎜🎜🎜rrreee🎜달리기의 부분 결과는 다음과 같습니다. 🎜🎜🎜🎜2-4-3 범위 쿼리에 숫자 간격을 사용하세요🎜# 行index按区间：print(df.loc['2016-12-02': '2016-12-08'], ['yye'])
运行部分结果如下：
# 列index按区间：print(df.loc['2016-12-12', 'yye': 'lrl'])
运行部分结果如下：
# 行和列都按区间查询：print(df.loc['2016-11-30': '2016-12-02', 'sku_cnt': 'lrl'])
运行部分结果如下：
2-4-4 使用条件表达式查询
# 简单条件查询，营业额低于3的列表print(df.loc[df['yye'] <pre class="brush:php;toolbar:false"># 复杂条件查询：print(df.loc[(df['yye'] 2) & (df['sku_cnt'] > 1), :])
运行部分结果如下：
# 再次观察这里的boolean条件print((df['yye'] 2) & (df['sku_cnt'] > 1))
运行部分结果如下：
2-4-5 调用函数查询
# 直接写lambda表达式print(df.loc[lambda df: (df['yye'] 2), :])
运行部分如果如下：
# 函数式编程的本质：# 函数本身可以像变量一样传递def my_query(df): return df.index.str.startswith('2016-12-08')print(df.loc[my_query, :])遇到的问题：
1、虽说三大模型十大算法【简介】讲的很是明确，可在网上要查询相关模型或者算法还是很杂乱的，不是很清楚自己适合那一版本。
2、学习pandas过程当中遇到查询数据时遇【替换掉利润率当中的后缀%】 出现差错，后面通过网上查询解决问题。
위 내용은 세 가지 주요 Python 모델과 일반적으로 사용되는 상위 10가지 알고리즘 예제 발견의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
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