7个Python特殊技巧，助力你的数据分析工作之路
選自TowardsDataScience?作者：Perter Nistrup
機(jī)器之心編譯?參與：魔王
如何提升數(shù)據(jù)分析能力？Peter Nistrup 根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)列出了 7 個(gè)有用工具。
本文列舉了一些提升或加速日常數(shù)據(jù)分析工作的技巧，包括：
1. Pandas Profiling
2. 使用 Cufflinks 和 Plotly 繪制 Pandas 數(shù)據(jù)
3. IPython 魔術(shù)命令
4. Jupyter 中的格式編排
5. Jupyter 快捷鍵
6. 在 Jupyter（或 IPython）中使一個(gè)單元同時(shí)有多個(gè)輸出
7. 為 Jupyter Notebook 即時(shí)創(chuàng)建幻燈片
1. Pandas Profiling
該工具效果明顯。下圖展示了調(diào)用 df.profile_report() 這一簡(jiǎn)單方法的結(jié)果：
使用該工具只需安裝和導(dǎo)入 Pandas Profiling 包。
本文不再詳述這一工具，如欲了解更多，請(qǐng)閱讀：https://towardsdatascience.com/exploring-your-data-with-just-1-line-of-python-4b35ce21a82d
2. 使用 Cufflinks 和 Plotly 繪制 Pandas 數(shù)據(jù)
「經(jīng)驗(yàn)豐富的」數(shù)據(jù)科學(xué)家或數(shù)據(jù)分析師大多對(duì) matplotlib 和 pandas 很熟悉。也就是說(shuō)，你只需調(diào)用 .plot() 方法，即可快速繪制簡(jiǎn)單的 pd.DataFrame 或 pd.Series：
有點(diǎn)無(wú)聊？
這已經(jīng)很好了，不過(guò)是否可以繪制一個(gè)交互式、可縮放、可擴(kuò)展的全景圖呢？是時(shí)候讓 Cufflinks* *出馬了！（Cufflinks 基于 Plotly 做了進(jìn)一步的包裝。）
在環(huán)境中安裝 Cufflinks，只需在終端中運(yùn)行! pip install cufflinks --upgrade 即可。查看下圖：
效果好多了！
注意，上圖唯一改變的是 Cufflinks cf.go_offline() 的導(dǎo)入和設(shè)置，它將 .plot() 方法變?yōu)?.iplot()。
其他方法如 .scatter_matrix() 也可以提供非常棒的可視化結(jié)果：
需要做大量數(shù)據(jù)可視化工作的朋友，可以閱讀 Cufflinks 和 Plotly 的文檔，發(fā)現(xiàn)更多方法。
Cufflinks 文檔：https://plot.ly/ipython-notebooks/cufflinks/
Plotly 文檔：https://plot.ly/
3. IPython 魔術(shù)命令
IPython 的「魔術(shù)」是 IPython 基于 Python 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法的一系列提升。魔術(shù)命令包括兩種方法：行魔術(shù)命令（line magics）：以 % 為前綴，在單個(gè)輸入行上運(yùn)行；單元格魔術(shù)命令（cell magics）：以 %% 為前綴，在多個(gè)輸入行上運(yùn)行。下面列舉了 IPython 魔術(shù)命令提供的一些有用功能：
%lsmagic：找出全部命令
如果你只記得一個(gè)魔術(shù)命令，那必須得是這一個(gè)。執(zhí)行 %lsmagic 命令將提供所有可用魔術(shù)命令的列表：
%debug：交互式 debug
這可能是我最常使用的魔術(shù)命令了。
大部分?jǐn)?shù)據(jù)科學(xué)家都遇到過(guò)這種情況：執(zhí)行的代碼塊一直 break，你絕望地寫(xiě)了 20 個(gè) print() 語(yǔ)句，想輸出每個(gè)變量的內(nèi)容。然后，當(dāng)你最終修復(fù)問(wèn)題后，你還得返回并再次刪除所有 print() 語(yǔ)句。
不過(guò)以后再也不用這樣了。遇到問(wèn)題后只需執(zhí)行 %debug 命令，即可執(zhí)行想要運(yùn)行的任意代碼部分：
上圖中發(fā)生了什么？
我們有一個(gè)函數(shù)，它以列表為輸入，并對(duì)所有的偶數(shù)取平方值。
我們運(yùn)行函數(shù)，但是出了些問(wèn)題。但是我們并不知道怎么回事！
對(duì)該函數(shù)使用%debug 命令。
讓調(diào)試器告訴我們 x 和 type(x) 的值。
問(wèn)題顯而易見(jiàn)：我們把'6'作為字符串輸入到函數(shù)中了！
這對(duì)于更復(fù)雜的函數(shù)非常有用。
%store：在 notebook 之間傳遞變量
這個(gè)命令也很酷。假設(shè)你花了一些時(shí)間清洗 notebook 中的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在你想在另一個(gè) notebook 中測(cè)試一些功能，那么你是在同一個(gè) notebook 中實(shí)現(xiàn)該功能，還是保存數(shù)據(jù)并在另一個(gè) notebook 中加載數(shù)據(jù)呢？使用%store 命令后，這些操作都不需要！該命令將存儲(chǔ)變量，你可以在其他任意 notebook 中檢索該變量：
%store [variable] 存儲(chǔ)變量。
%store -r [variable] 讀取/檢索存儲(chǔ)變量。
%who：列出所有全局變量。
你是否遇到過(guò)，為變量賦值后卻忘記變量名的情況？或者不小心刪掉了負(fù)責(zé)為變量賦值的單元格？使用%who 命令，你可以得到所有全局變量的列表：
%%time：計(jì)時(shí)魔法命令
使用該命令可以獲取所有計(jì)時(shí)信息。只需對(duì)任意可執(zhí)行代碼應(yīng)用%%time 命令，你就可以得到如下輸出：
%%writefile：向文件寫(xiě)入單元格內(nèi)容
在 notebook 中寫(xiě)復(fù)雜函數(shù)或類(lèi)，且想將其保存到專(zhuān)屬文件中時(shí)，該魔法命令非常有用。只需為函數(shù)或類(lèi)的單元格添加 %%writefile 前綴和想要保存到的文件名即可：
如上所示，我們可以將創(chuàng)建的函數(shù)保存到 utils.py 文件中，然后就可以隨意導(dǎo)入了。在其他 notebook 中也可以這樣，只要與 utils.py 文件屬于同一個(gè)目錄即可。
4. Jupyter 中的格式編排
這個(gè)工具很酷！Jupyter 考慮到 markdown 中存在 HTML / CSS 格式。以下是我最經(jīng)常使用的功能：
藍(lán)色、時(shí)尚：
<div class="alert alert-block alert-info"> This?is?<b>fancy</b>! </div>紅色、輕微慌張：
<div class="alert alert-block alert-danger"> This is <b>baaaaad</b>! </div>綠色、平靜：
<div class="alert alert-block alert-success">This is <b>gooood</b>! </div>下圖展示了它們的運(yùn)行過(guò)程：
當(dāng)你想以 Notebook 格式呈現(xiàn)一些發(fā)現(xiàn)時(shí)，這非常有用！
5. Jupyter 快捷鍵
想了解和學(xué)習(xí)鍵盤(pán)快捷鍵，你可以使用命令面板：Ctrl + Shift + P，獲取 notebook 所有功能的列表。下面選取了幾個(gè)最基礎(chǔ)的命令：
Esc：進(jìn)入命令模式。在命令模式內(nèi)，你可以使用方向鍵在 notebook 內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航。
在命令模式內(nèi)：
A 和 B：在當(dāng)前單元格上方（Above）或下方（Below）插入新的單元格。
M：當(dāng)前單元格轉(zhuǎn)入 Markdown 狀態(tài)。
Y：當(dāng)前單元格轉(zhuǎn)入 code 狀態(tài)。
D,D：刪除當(dāng)前單元格。
Enter：當(dāng)前單元格回到編輯模式。
在編輯模式內(nèi)：
Shift + Tab：為你在當(dāng)前單元格中鍵入的對(duì)象提供文檔字符串（文檔），持續(xù)使用該快捷鍵，可循環(huán)使用文檔模式。
Ctrl + Shift + -：在光標(biāo)所在處分割當(dāng)前單元格。
Esc + F：查找并替換代碼（不包括輸出）。
Esc + O：切換單元格輸出。
選擇多個(gè)單元格：
Shift + Down 和 Shift + Up：選中下方或上方的單元格。
Shift + M：合并選中單元格。
注意，選中多個(gè)單元格后，你可以批量執(zhí)行刪除/復(fù)制/剪切/粘貼/運(yùn)行操作。
6. 在 Jupyter（或 IPython）中使一個(gè)單元同時(shí)有多個(gè)輸出
想展示 pandas DataFrame 的 .head() 和 .tail()，但由于創(chuàng)建運(yùn)行 .tail() 方法的額外代碼單元過(guò)于麻煩而不得不中途放棄，你是否有過(guò)這樣的經(jīng)歷？現(xiàn)在不用怕了，你可以使用以下代碼行展示你想展示的輸出：
from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell InteractiveShell.ast_node_interactivity = "all"下圖展現(xiàn)了多個(gè)輸出的結(jié)果：
7. 為 Jupyter Notebook 即時(shí)創(chuàng)建幻燈片
使用 RISE，你可以?xún)H通過(guò)一次按鍵將 Jupyter Notebook 即時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榛脽羝６?notebook 仍然處于活躍狀態(tài)，你可以在展示幻燈片的同時(shí)執(zhí)行實(shí)時(shí)編碼！
要想使用該工具，你只需通過(guò) conda 或 pip 安裝 RISE 即可。
conda install -c conda-forge rise或者
現(xiàn)在，你可以點(diǎn)擊新按鈕，為 notebook 創(chuàng)建不錯(cuò)的幻燈片了：
轉(zhuǎn)自：機(jī)器之心 公眾號(hào)；
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的7个Python特殊技巧，助力你的数据分析工作之路的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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