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『壹』 python自帶及pandas、numpy數據結構(一)

1.python自帶數據結構：序列（如list）、映射（如字典）、集合（set）。
以下只介紹序列中的list：
創建list：
list1 = []
list1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9] #逗號隔開
list2 = [[1,2],[3,4],[5,6],[7,8]] #list2長度(len(list2))為2,list2[0] = [1,2]
liststring = list(「thisisalist」) #只用於創建字元串列表
索引list：
e = list1[0] #下標從零開始，用中括弧
分片list：
es = list1[0:3]
es = list1[0:9:2] #步長在第二個冒號後
list拼接（list1.append(obj)、加運算及乘運算）：

list長度：

list每個元素乘一個數值：
list2 = numpy.dot(list2,2)
list類似矩陣相乘（每個元素對應相乘取和）：
list3 = numpy.dot(list1,list1)
#要求相乘的兩個list長度相同
list3 = numpy.dot(list2,list22)
#要求numpy.shape(list2)和numpy.shape(list22)滿足「左行等於右列」的矩陣相乘條件，相乘結果numpy.shape(list3)滿足「左列右行」

2.numpy數據結構：

Array：
產生array：
data=np.array([[1, 9, 6], [2, 8, 5], [3, 7, 4]])
data=np.array(list1)
data1 = np.zeros(5) #data1.shape = (5,),5列
data1 = np.eye(5)
索引array:
datacut = data[0,2] #取第零行第二列，此處是6
切片array：
datacut = data[0:2,2] # array([6, 5])
array長度：
data.shape
data.size
np.shape(data)
np.size(data)
len(data)
array拼接：
#括弧內也有一個括弧（中括弧或者小括弧）！
d = np.concatenate((data,data))
d = np.concatenate((data,data),axis = 1) #對應行拼接
array加法：逐個相加
array乘法：
d = data data #逐個相乘
d = np.dot(data,data) #矩陣相乘
d = data 3 #每個元素乘3
d = np.dot(data,3) #每個元素乘3
array矩陣運算：
取逆 : np.linalg.inv(data)
轉置：data.T
所有元素求和 : np.sum(data)
生成隨機數：np.random.normal(loc=0, scale=10, size=None)
生成標准正態分布隨機數組：np.random.normal(size=(4,4))
生成二維隨機數組：
np.random.multivariate_normal([0,0],np.eye(2))
生成范圍在0到1之間的隨機矩陣(M,N)：
np.random.randint(0,2,(M,N))

Matrix:
創建matrix：
mat1 = np.mat([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
mat1 = np.mat(list)
mat1 = np.mat(data)
matrix是二維的，所有+，-，*都是矩陣操作。
matrix索引和分列：
mat1[0:2，1]
matrix轉置：
np.transpose(mat1)
mat1.transpose()
matrix拼接：
np.concatenate([mat1,mat1])
np.concatenate([mat1,mat1],axis = 1)

numpy數據結構總結：對於numpy中的數據結構的操作方法基本相同：
創建：np.mat(list),np.array(list)
矩陣乘：np.dot(x,y)
轉置：x.T or np.transpose(x)
拼接：np.concatenate([x,y],axis = 1)
索引：mat[0:1,4],ary[0:1,4]

3.pandas數據結構:
Series:
創建series：
s = pd.Series([[1,2,3],[4,5,6]],index = [『a』,『b』])
索引series：
s1 = s[『b』]
拼接series：
pd.concat([s1,s1],axis = 1) #也可使用s.append(s)

DataFrame:
創建DaraFrame:
df = pd.DataFrame([[1,2,3],[1,2,3]],index = ['a','b'],columns = ['x','y','z'])
df取某一列：
dfc1 =df.x
dfc1 = df[『x』]
dfc2 = df.iloc[:,0] #用.iloc方括弧里是數字而不是column名！
dfc2 = df.iloc[:,0:3]
df取某一行：
dfr1 = df.iloc[0]
df1 = df.iloc[0:2]
df1 = df[0:2] #這種方法只能用於取一個區間
df取某個值：
dfc2 = df.iloc[0,0]
dfc2 = df.iloc[0:2,0:3]