Python技術(shù)在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用

郝海妍 潘萍

（海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 海南省瓊海市 571400）

1 引言

伴隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，對數(shù)據(jù)的需求量越來越大。此外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)也得到非常大的突破，逐步改變了人們的生活習(xí)慣，互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)在人們生活與社會生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越深入，隨著人們應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的越來越頻繁，由此產(chǎn)生了龐大的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，但是這些龐大的數(shù)據(jù)信息中存在許多無用、虛假的信息，信息整體質(zhì)量較低，為了能夠從這些數(shù)據(jù)庫中提取到有價值的信息，必須要應(yīng)用到專業(yè)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在這種背景下數(shù)據(jù)分析計算也就順勢出現(xiàn)了。Python 是現(xiàn)階段應(yīng)用非常廣泛的編程語言之一，自身所擁有的第三方數(shù)據(jù)庫能夠在數(shù)據(jù)分析中提供非常大的幫助，具有非常好的應(yīng)用前景。為了進一步提高Python 技術(shù)在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用，本文從Python 技術(shù)與數(shù)據(jù)分析內(nèi)涵為基礎(chǔ)，通過實踐探討了Python 數(shù)據(jù)分析技術(shù)。

2 數(shù)據(jù)分析與Python技術(shù)概述

2.1 數(shù)據(jù)分析概述

伴隨著現(xiàn)代人們互聯(lián)網(wǎng)使用頻率的越來越高，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息量也是呈現(xiàn)出倍速增長態(tài)勢，數(shù)據(jù)分析中心所需要處理的數(shù)據(jù)任務(wù)也日益繁重，因此如何應(yīng)對龐大數(shù)據(jù)信息的分析工作成為了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域需要重點解決的問題，而要想發(fā)掘出有效的問題解決辦法，必須要建立在充分領(lǐng)悟相關(guān)理論知識與原理基礎(chǔ)上。

數(shù)據(jù)分析是建立在數(shù)學(xué)計算以及計算機基礎(chǔ)上，對目標(biāo)數(shù)據(jù)進行全面的分析與核算，從而尋找出海量數(shù)據(jù)信息中存在的規(guī)律性[1]。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，產(chǎn)生了許多針對大數(shù)據(jù)整理與分析方面的方法，顯著提升了現(xiàn)階段數(shù)據(jù)分析水平與速度，為更快的處理數(shù)據(jù)信息提供支持。通過數(shù)據(jù)分析手段的應(yīng)用，能夠?qū)Ａ康臄?shù)據(jù)信息進行分析與整合，發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)信息背后的潛在規(guī)律，再在規(guī)律的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)的未來發(fā)展趨勢進行判定，從而為企業(yè)單位或者個人進行決策提供數(shù)據(jù)支持[2]。

數(shù)據(jù)分析在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮了非常重要的作用。比如說某商場的經(jīng)營人員對用戶的消費習(xí)慣、消費時間、消費類型等因素進行整合，從中發(fā)現(xiàn)用戶消費的主要規(guī)律，了解到該產(chǎn)品用戶的年齡、性別、消費習(xí)慣以及購買能力等信息，根據(jù)掌握的信息資源對產(chǎn)品銷售方式以及渠道進行變更，也為產(chǎn)品進行更新?lián)Q代提供依據(jù)，幫助經(jīng)營者正確規(guī)劃銷售模式，確保發(fā)展方向的正確性。這樣的方法也同樣適用于許多其它公司，公司管理人員可以對客戶數(shù)據(jù)信息進行分析，獲取到客戶的精準(zhǔn)信息，并以此為基礎(chǔ)制定公司的長遠(yuǎn)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，確保公司能夠朝向正確的方向發(fā)展[3]。

表1：數(shù)據(jù)表

表2：主要關(guān)鍵詞及其產(chǎn)生的頻次

圖1：讀取程序代碼

圖2：程序代碼展示

2.2 Python語言概述

Python 是一個解釋執(zhí)行的、可以面向?qū)ο筇卣鞯?、擁有良好封裝性的程序設(shè)計語言，由于該計算機語言比較簡單，一般人員可以在較短的時間內(nèi)掌握，并且還完全免費，從而使得Python 語言的應(yīng)用范圍非常廣泛[4-5]。

（1）在傳統(tǒng)的計算機編程語言中，C++屬于較高層次的程序語言，然而Python 語言比C++編程語言更加高級，在使用Python語言進行程序編寫過程中，程序員不必去研究自己寫出的程序的實際用途，也需要過度關(guān)注內(nèi)存等細(xì)節(jié)部分。

（2）Python 語言擁有非常好的可移植性以及適用性，因為該語言是屬于開源的，能夠?qū)⑵湟浦驳讲煌钠脚_中，從目前對開源的認(rèn)知來看，Python 語言可以滿足大部分平臺的使用需求[6]。

（3）Python 語言是解釋執(zhí)行的，說明通過該語言編寫的程序能夠通過源代碼直接運行，不再需要經(jīng)過編譯環(huán)節(jié)來產(chǎn)生可執(zhí)行文件。

（4）Python 編程語言還具有非常特別的一點，即Python 編程語言可以很好的滿足面向過程以及對象的編程需要[7]。

3 Python在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用優(yōu)勢

Python 本身是一個功能齊全的計算機編程語言，在計算機許多方面都有著非常廣泛的應(yīng)用，特別是數(shù)據(jù)科學(xué)方面的應(yīng)用，擁有其它計算機編程語言無法實現(xiàn)的優(yōu)勢，在這種背景下，伴隨著數(shù)據(jù)分析需求的越來越大，Python 成為了現(xiàn)階段最受歡迎的編程語言。綜合來講，相比較其它編程語言，Python 在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）語法比較易懂。Python編程語言沒有特別復(fù)雜的語法知識，和其它類型的編程語言相比較，即便是剛剛學(xué)習(xí)計算機編程語言的學(xué)習(xí)人員，也可以在較短的時間內(nèi)掌握Python 語言編程方法。

（2）擁有大量的第三方數(shù)據(jù)庫支持。目前Python 編程語言能夠?qū)崿F(xiàn)非常強大的功能，也獲得了非常廣泛的應(yīng)用，而取得這樣的成績很大一部分要歸功于大量的第三方資源庫的支持，具備了能夠滿足許多領(lǐng)域需求的第三方資源庫，比如說在數(shù)據(jù)科學(xué)方式，擁有了numpy 以及pandas 等輔助資源庫[8]。

（3）Python 具有非常好的兼容性，主要表現(xiàn)在Python 擁有豐富的類型以及接口，能夠和其它編程語言建立緊密的聯(lián)系，從而顯著提高編程軟件的運行速度[9]。

（4）在理論研究層面以及實踐案例中都具有非常好的適應(yīng)性。通過Python 編程語言的應(yīng)用，公司從產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)到最終的實踐應(yīng)用，都不需要更換編程語言，一方面有效的降低了公司新產(chǎn)品的研發(fā)成本，另一方面也可以節(jié)約大量的時間。

（5）擁有多種多樣的工具集，使得Python 編程語言能夠擁有腳本語言以及系統(tǒng)語言的特征，一方面可以滿足初級腳本程序的編寫需求，另一方面也能夠滿足大規(guī)模軟件的設(shè)計要求。

4 Python在數(shù)據(jù)分析中的實證應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與整理

對現(xiàn)有的龐大數(shù)據(jù)信息資源進行讀取，同時從中挑選出需要進行分析的數(shù)據(jù)，為了進一步探究Python 在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用方法，以“試驗數(shù)據(jù)1.xls”為樣本進行實證說明。

通過pandas 來獲取Excel 文檔中的數(shù)據(jù)，其讀取程序代碼見圖1，表1 為讀取的數(shù)據(jù)表。

4.2 文件數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與管理

在進行文件數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與管理環(huán)節(jié)中，主要開展兩個方面內(nèi)容，分別是分析出文件數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵詞，同時統(tǒng)計出各個關(guān)鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)，如表2 所示為主要的關(guān)鍵詞及其產(chǎn)生的頻次。

4.3 數(shù)據(jù)可視化

通過matplotlib 繪制折線圖將數(shù)據(jù)展示出來，如圖2 所示為程序代碼展示。

從以上對Python 計算機編程語言的分析與展示中能夠看出，在處理數(shù)據(jù)分析相關(guān)工作中，Python 可以滿足絕大多數(shù)分析工作的需求。另外值得注意的是，上文所提及的Python 數(shù)據(jù)分析功能僅僅只是其中的一部分，還有著非常多的應(yīng)用功能，例如對大量數(shù)據(jù)開展批量處理工作、依托于機器學(xué)習(xí)模式來進行數(shù)據(jù)分析、對目標(biāo)數(shù)據(jù)開展統(tǒng)計檢驗工作等。要想充分發(fā)揮出Python 在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用優(yōu)勢，必須要掌握更多的計算機語言編程語法，實現(xiàn)多種方式的靈活運用。

5 結(jié)語

綜上所述，和一般的計算機編程語言相比較，Python 語言具有語法簡單、容易上手以及完全免費等特征，促進了Python 編程語言的廣泛應(yīng)用。在將Python 技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)分析中時，要根據(jù)數(shù)據(jù)的具體類型選取適宜的Python 數(shù)據(jù)分析技術(shù)，提高數(shù)據(jù)分析的速度以及質(zhì)量，為科學(xué)預(yù)估未來發(fā)展趨勢提供數(shù)據(jù)支持。