对比Excel，轻松学习Python数据分析

《对比Excel，轻松学习Python数据分析》围绕整个数据分析的常规流程：熟悉工具—明确目的—获取数据—熟悉数据—处理数据—分析数据—得出结论—验证结论—展示结论进行Excel和Python的对比实现，告诉你每一个过程中都会用到什么，过程与过程之间有什么联系。本书既可以作为系统学习数据分析操作流程的说明书，也可以作为一本数据分析师案头必备的实操工具书。

集Python、Excel、数据分析为一体是本书的一大特色。

《对比Excel，轻松学习Python数据分析》围绕整个数据分析的常规流程：熟悉工具—明确目的—获取数据—熟悉数据—处理数据—分析数据—得出结论—验证结论—展示结论进行Excel和Python的对比实现，告诉你每一个过程中都会用到什么，过程与过程之间有什么联系。本书既可以作为系统学习数据分析操作流程的说明书，也可以作为一本数据分析师案头必备的实操工具书。

本书通过对比Excel功能操作去学习Python的代码实现，而不是直接学习Python代码，大大降低了学习门槛，消除了读者对代码的恐惧心理。适合刚入行的数据分析师，也适合对Excel比较熟练的数据分析师，以及从事其他岗位想提高工作效率的职场人。
目录  · · · · · ·
入门篇
第1章数据分析基础.............................................................................................2
1.1数据分析是什么............................................................................................2
1.2为什么要做数据分析....................................................................................2
1.2.1现状分析.............................................................................................3
1.2.2原因分析.............................................................................................3
1.2.3预测分析.............................................................................................3
1.3数据分析究竟在分析什么............................................................................4
1.3.1总体概览指标.....................................................................................4
1.3.2对比性指标.........................................................................................4
1.3.3集中趋势指标.....................................................................................4
1.3.4离散程度指标.....................................................................................5
1.3.5相关性指标.........................................................................................5
1.3.6相关关系与因果关系.........................................................................6
1.4数据分析的常规流程....................................................................................6
1.4.1熟悉工具.............................................................................................6
1.4.2明确目的.............................................................................................7
1.4.3获取数据.............................................................................................7
1.4.4熟悉数据.............................................................................................7
1.4.5处理数据.............................................................................................7
1.4.6分析数据.............................................................................................8
1.4.7得出结论.............................................................................................8
1.4.8验证结论.............................................................................................8
1.4.9展示结论.............................................................................................8
1.5数据分析工具：Excel与Python..................................................................8
实践篇
第2章熟悉锅——Python基础知识.....................................................................12
2.1Python是什么..............................................................................................12
2.2Python的下载与安装..................................................................................13
2.2.1安装教程...........................................................................................13
2.2.2IDE与IDLE.....................................................................................17
2.3介绍JupyterNotebook................................................................................17
2.3.1新建JupyterNotebook文件............................................................17
2.3.2运行你的第一段代码.......................................................................19
2.3.3重命名JupyterNotebook文件........................................................19
2.3.4保存JupyterNotebook文件............................................................19
2.3.5导入本地JupyterNotebook文件....................................................20
2.3.6JupyterNotebook与Markdown.......................................................21
2.3.7为JupyterNotebook添加目录........................................................21
2.4基本概念......................................................................................................26
2.4.1数.......................................................................................................26
2.4.2变量...................................................................................................26
2.4.3标识符...............................................................................................27
2.4.4数据类型...........................................................................................28
2.4.5输出与输出格式设置.......................................................................28
2.4.6缩进与注释.......................................................................................29
2.5字符串..........................................................................................................30
2.5.1字符串的概念...................................................................................30
2.5.2字符串的连接...................................................................................30
2.5.3字符串的复制...................................................................................30
2.5.4获取字符串的长度...........................................................................30
2.5.5字符串查找.......................................................................................31
2.5.6字符串索引.......................................................................................31
2.5.7字符串分隔.......................................................................................32
2.5.8移除字符...........................................................................................32
2.6数据结构——列表......................................................................................33
2.6.1列表的概念.......................................................................................33
2.6.2新建一个列表...................................................................................33
2.6.3列表的复制.......................................................................................34
2.6.4列表的合并.......................................................................................34
2.6.5向列表中插入新元素.......................................................................34
2.6.6获取列表中值出现的次数...............................................................35
2.6.7获取列表中值出现的位置...............................................................35
2.6.8获取列表中指定位置的值...............................................................36
2.6.9删除列表中的值...............................................................................36
2.6.10对列表中的值进行排序.................................................................37
2.7数据结构——字典......................................................................................37
2.7.1字典的概念.......................................................................................37
2.7.2新建一个字典...................................................................................37
2.7.3字典的keys()、values()和items()方法...........................................37
2.8数据结构——元组......................................................................................38
2.8.1元组的概念.......................................................................................38
2.8.2新建一个元组...................................................................................38
2.8.3获取元组的长度...............................................................................38
2.8.4获取元组内的元素...........................................................................39
2.8.5元组与列表相互转换.......................................................................39
2.8.6zip()函数...........................................................................................39
2.9运算符..........................................................................................................40
2.9.1算术运算符.......................................................................................40
2.9.2比较运算符.......................................................................................40
2.9.3逻辑运算符.......................................................................................41
2.10循环语句....................................................................................................41
2.10.1for循环...........................................................................................41
2.10.2while循环.......................................................................................42
2.11条件语句....................................................................................................43
2.11.1if语句.............................................................................................43
2.11.2else语句..........................................................................................44
2.11.3elif语句..........................................................................................45
2.12函数............................................................................................................46
2.12.1普通函数.........................................................................................47
2.12.2匿名函数.........................................................................................48
2.13高级特性....................................................................................................49
2.13.1列表生成式.....................................................................................49
2.13.2map函数.........................................................................................50
2.14模块............................................................................................................50
第3章Pandas数据结构.....................................................................................51
3.1Series数据结构...........................................................................................51
3.1.1Series是什么....................................................................................51
3.1.2创建一个Series................................................................................52
3.1.3利用index方法获取Series的索引................................................53
3.1.4利用values方法获取Series的值...................................................53
3.2DataFrame表格型数据结构.......................................................................53
3.2.1DataFrame是什么............................................................................53
3.2.2创建一个DataFrame........................................................................54
3.2.3获取DataFrame的行、列索引.......................................................56
3.2.4获取DataFrame的值.......................................................................56
第4章准备食材——获取数据源..........................................................................57
4.1导入外部数据..............................................................................................57
4.1.1导入.xlsx文件..................................................................................57
4.1.2导入.csv文件...................................................................................60
4.1.3导入.txt文件....................................................................................63
4.1.4导入sql文件....................................................................................65
4.2新建数据......................................................................................................67
4.3熟悉数据......................................................................................................67
4.3.1利用head预览前几行.....................................................................67
4.3.2利用shape获取数据表的大小........................................................68
4.3.3利用info获取数据类型..................................................................69
4.3.4利用describe获取数值分布情况....................................................71
第5章淘米洗菜——数据预处理..........................................................................73
5.1缺失值处理..................................................................................................73
5.1.1缺失值查看.......................................................................................73
5.1.2缺失值删除.......................................................................................75
5.1.3缺失值填充.......................................................................................77
5.2重复值处理..................................................................................................78
5.3异常值的检测与处理..................................................................................81
5.3.1异常值检测.......................................................................................81
5.3.2异常值处理.......................................................................................82
5.4数据类型转换..............................................................................................83
5.4.1数据类型...........................................................................................83
5.4.2类型转换...........................................................................................84
5.5索引设置......................................................................................................86
5.5.1为无索引表添加索引.......................................................................86
5.5.2重新设置索引...................................................................................87
5.5.3重命名索引.......................................................................................88
5.5.4重置索引...........................................................................................89
第6章菜品挑选——数据选择.............................................................................91
6.1列选择..........................................................................................................91
6.1.1选择某一列/某几列..........................................................................91
6.1.2选择连续的某几列...........................................................................92
6.2行选择..........................................................................................................93
6.2.1选择某一行/某几行..........................................................................93
6.2.2选择连续的某几行...........................................................................94
6.2.3选择满足条件的行...........................................................................95
6.3行列同时选择..............................................................................................96
6.3.1普通索引+普通索引选择指定的行和列.........................................97
6.3.2位置索引+位置索引选择指定的行和列.........................................97
6.3.3布尔索引+普通索引选择指定的行和列.........................................98
6.3.4切片索引+切片索引选择指定的行和列.........................................98
6.3.5切片索引+普通索引选择指定的行和列.........................................99
第7章切配菜品——数值操作...........................................................................100
7.1数值替换....................................................................................................100
7.1.1一对一替换.....................................................................................100
7.1.2多对一替换.....................................................................................102
7.1.3多对多替换.....................................................................................103
7.2数值排序....................................................................................................104
7.2.1按照一列数值进行排序.................................................................104
7.2.2按照有缺失值的列进行排序.........................................................106
7.2.3按照多列数值进行排序.................................................................106
7.3数值排名....................................................................................................108
7.4数值删除.....................................................................................................110
7.4.1删除列..............................................................................................110
7.4.2删除行..............................................................................................111
7.4.3删除特定行......................................................................................112
7.5数值计数.....................................................................................................113
7.6唯一值获取.................................................................................................114
7.7数值查找.....................................................................................................115
7.8区间切分.....................................................................................................116
7.9插入新的行或列.........................................................................................119
7.10行列互换..................................................................................................120
7.11索引重塑..................................................................................................121
7.12长宽表转换..............................................................................................122
7.12.1宽表转换为长表...........................................................................123
7.12.2长表转换为宽表...........................................................................125
7.13apply()与applymap()函数.......................................................................126
第8章开始烹调——数据运算...........................................................................127
8.1算术运算....................................................................................................127
8.2比较运算....................................................................................................128
8.3汇总运算....................................................................................................129
8.3.1count非空值计数...........................................................................129
8.3.2sum求和.........................................................................................130
8.3.3mean求均值...................................................................................130
8.3.4max求最大值.................................................................................131
8.3.5min求最小值.................................................................................132
8.3.6median求中位数............................................................................132
8.3.7mode求众数...................................................................................133
8.3.8var求方差.......................................................................................134
8.3.9std求标准差...................................................................................134
8.3.10quantile求分位数.........................................................................135
8.4相关性运算................................................................................................136
第9章炒菜计时器——时间序列........................................................................138
9.1获取当前时刻的时间................................................................................138
9.1.1返回当前时刻的日期和时间.........................................................138
9.1.2分别返回当前时刻的年、月、日.................................................138
9.1.3返回当前时刻的周数.....................................................................139
9.2指定日期和时间的格式............................................................................140
9.3字符串和时间格式相互转换....................................................................141
9.3.1将时间格式转换为字符串格式.....................................................141
9.3.2将字符串格式转换为时间格式.....................................................141
9.4时间索引....................................................................................................142
9.5时间运算....................................................................................................145
9.5.1两个时间之差.................................................................................145
9.5.2时间偏移.........................................................................................145
第10章菜品分类——数据分组/数据透视表......................................................148
10.1数据分组..................................................................................................148
10.1.1分组键是列名...............................................................................150
10.1.2分组键是Series............................................................................151
10.1.3神奇的aggregate方法.................................................................152
10.1.4对分组后的结果重置索引...........................................................153
10.2数据透视表..............................................................................................154
第11章水果拼盘——多表拼接.........................................................................158
11.1表的横向拼接..........................................................................................158
11.1.1连接表的类型...............................................................................158
11.1.2连接键的类型...............................................................................160
11.1.3连接方式.......................................................................................163
11.1.4重复列名处理...............................................................................165
11.2表的纵向拼接..........................................................................................165
11.2.1普通合并.......................................................................................166
11.2.2索引设置.......................................................................................167
11.2.3重叠数据合并...............................................................................167
第12章盛菜装盘——结果导出.........................................................................169
12.1导出为.xlsx文件.....................................................................................169
12.1.1设置文件导出路径.......................................................................170
12.1.2设置Sheet名称............................................................................170
12.1.3设置索引.......................................................................................170
12.1.4设置要导出的列...........................................................................171
12.1.5设置编码格式...............................................................................171
12.1.6缺失值处理...................................................................................172
12.1.7无穷值处理...................................................................................172
12.2导出为.csv文件.......................................................................................173
12.2.1设置文件导出路径.......................................................................173
12.2.2设置索引.......................................................................................174
12.2.3设置要导出的列...........................................................................174
12.2.4设置分隔符号...............................................................................174
12.2.5缺失值处理...................................................................................174
12.2.6设置编码格式...............................................................................175
12.3将文件导出到多个Sheet........................................................................175
第13章菜品摆放——数据可视化......................................................................176
13.1数据可视化是什么..................................................................................176
13.2数据可视化的基本流程..........................................................................176
13.2.1整理数据.......................................................................................176
13.2.2明确目的.......................................................................................177
13.2.3寻找合适的表现形式...................................................................177
13.3图表的基本组成元素..............................................................................177
13.4Excel与Python可视化...........................................................................179
13.5建立画布和坐标系..................................................................................179
13.5.1建立画布.......................................................................................179
13.5.2用add_subplot函数建立坐标系.................................................180
13.5.3用plt.subplot2grid函数建立坐标系............................................182
13.5.4用plt.subplot函数建立坐标系....................................................183
13.5.5用plt.subplots函数建立坐标系..................................................184
13.5.6几种创建坐标系方法的区别.......................................................185
13.6设置坐标轴..............................................................................................185
13.6.1设置坐标轴的标题.......................................................................185
13.6.2设置坐标轴的刻度.......................................................................187
13.6.3设置坐标轴的范围.......................................................................190
13.6.4坐标轴的轴显示设置...................................................................191
13.7其他图表格式的设置..............................................................................191
13.7.1网格线设置...................................................................................191
13.7.2设置图例.......................................................................................193
13.7.3图表标题设置...............................................................................195
13.7.4设置数据标签...............................................................................197
13.7.5图表注释.......................................................................................198
13.7.6数据表...........................................................................................199
13.8绘制常用图表..........................................................................................201
13.8.1绘制折线图...................................................................................201
13.8.2绘制柱形图...................................................................................204
13.8.3绘制条形图...................................................................................208
13.8.4绘制散点图...................................................................................209
13.8.5绘制气泡图....................................................................................211
13.8.6绘制面积图...................................................................................212
13.8.7绘制树地图...................................................................................213
13.8.8绘制雷达图...................................................................................215
13.8.9绘制箱形图...................................................................................217
13.8.10绘制饼图.....................................................................................218
13.8.11绘制圆环图.................................................................................220
13.8.12绘制热力图.................................................................................221
13.8.13绘制水平线和垂直线.................................................................223
13.9绘制组合图表..........................................................................................224
13.9.1折线图+折线图............................................................................224
13.9.2折线图+柱形图............................................................................225
13.10绘制双坐标轴图表................................................................................226
13.10.1绘制双y轴图表.........................................................................227
13.10.2绘制双x轴图表.........................................................................228
13.11绘图样式设置........................................................................................228
进阶篇
第14章典型数据分析案例................................................................................234
14.1利用Python实现报表自动化.................................................................234
14.1.1为什么要进行报表自动化...........................................................234
14.1.2什么样的报表适合自动化...........................................................234
14.1.3如何实现报表自动化...................................................................235
14.2自动发送电子邮件..................................................................................239
14.3假如你是某连锁超市的数据分析师......................................................241
14.3.1哪些类别的商品比较畅销...........................................................242
14.3.2哪些商品比较畅销.......................................................................242
14.3.3不同门店的销售额占比...............................................................243
14.3.4哪些时间段是超市的客流高峰期...............................................244
14.4假如你是某银行的数据分析师..............................................................245
14.4.1是不是收入越高的人坏账率越低...............................................246
14.4.2年龄和坏账率有什么关系...........................................................247
14.4.3家庭人口数量和坏账率有什么关系...........................................248
第15章NumPy数组.........................................................................................250
15.1NumPy简介.............................................................................................250
15.2NumPy数组的生成.................................................................................250
15.2.1生成一般数组...............................................................................251
15.2.2生成特殊类型数组.......................................................................251
15.2.3生成随机数组...............................................................................253
15.3NumPy数组的基本属性.........................................................................255
15.4NumPy数组的数据选取.........................................................................256
15.4.1一维数据选取...............................................................................256
15.4.2多维数据选取...............................................................................257
15.5NumPy数组的数据预处理.....................................................................259
15.5.1NumPy数组的类型转换..............................................................259
15.5.2NumPy数组的缺失值处理..........................................................260
15.5.3NumPy数组的重复值处理..........................................................260
15.6NumPy数组重塑.....................................................................................261
15.6.1一维数组重塑...............................................................................261
15.6.2多维数组重塑...............................................................................261
15.6.3数组转置.......................................................................................262
15.7NumPy数组合并.....................................................................................262
15.7.1横向合并.......................................................................................262
15.7.2纵向合并.......................................................................................263
15.8常用数据分析函数..................................................................................264
15.8.1元素级函数...................................................................................264
15.8.2描述统计函数...............................................................................264
15.8.3条件函数.......................................................................................266
15.8.4集合关系.......................................................................................266