具體描述
編輯推薦
實用性強、容易上手的大量示例,教你如何把所學的知識應用於實踐。
問答和練習幫助你測試知識的掌握程度,並擴展你的編程技能。
通過閱讀本書,讀者可以掌握有助於解決大部分真實的數據分析問題的R基礎知識和實用編程技巧。你將掌握整個數據分析流程,學會創建高效、可復用且適閤與他人共享的代碼。
本書采用直觀、循序漸進的方法進行講解,旨在幫助讀者掌握如何使用R語言進行數據的導入、導齣、操控、匯總、建模和繪製。本書還提供瞭設計代碼的思路,以及如何使用當前的* 佳實踐來構建強大的R包。
本書內容:
安裝、配置和探索R語言的環境,包括RStudio;
使用基本的R語法、對象和包;
創建和管理數據結構,包括嚮量、矩陣和數組;
理解列錶和數據框;
處理日期、時間和因子;
使用常見的R函數,並學會如何編寫自己的函數;
導入和導齣數據,連接數據庫和電子錶格;
使用流行的tidyr、dplyr和data.table包;
通過性能分析、嚮量化和初始化編寫更高效的R代碼;
繪製數據,用ggplot2和Lattice圖形係統擴展繪圖功能;
開發普通類型的模型;
構建高質量的包;
編寫R類:S3、S4和引用類;
用R生成動態報告;
用Shiny創建Web應用程序。 內容簡介
本書作為R語言的學習指南,詳細講解瞭R語言的基本概念和編程技巧。本書從* 基礎的知識開始,由淺入深地介紹R的基本概念和重要特性,並用大量的示例和圖形進行演示和說明,旨在讓讀者在掌握R語言的同時,能養成良好的編程習慣,寫齣專業、高效的代碼。
本書共24章,其內容涵蓋瞭R語言的社區和環境介紹;R語言的各種數據結構(單模式/多模式數據結構,日期、時間和因子);包括各種常用函數、實用函數和應用函數在內的R語言函數;如何在R中進行文本的導入和導齣,如何操控和轉換數據,以及在R中高效處理數據的方法;如何可視化數據(涵蓋瞭三個基本圖形係統、ggplot2圖形係統和Lattice圖形係統);如何用R構建綫性模型、廣義綫性模型和非綫性模型,以及麵嚮對象的思想;如何進行R代碼提速(包括代碼的性能分析和提速方法);如何構建R包和擴展R包;如何編寫R類,其中會涉及R中的麵嚮對象編程係統(S3、S4、引用類等);如何創建動態報告和如何用Shiny創建網絡應用程序。本書附錄還介紹瞭R、Rtools和RStudio的具體安裝步驟。
《R語言入門經典》涵蓋瞭R語言的所有基礎知識,介紹瞭許多實用的編程技巧,既可作為R語言的入門教材,也可作為一本為尋求拓寬分析工具的專業統計學傢、數據科學傢、分析師量身打造的學習寶典。本書還可作為對R語言感興趣的讀者和開發人員的參考書籍。 作者簡介
Andy Nicholls 在英國斯巴大學獲得數學碩士學位,在南安普頓大學獲得統計學應用科學碩士學位。Andy在2011年加入Mango Solution公司之前一直是一位製藥行業的資 深統計學傢。自從加入Mango Solution後,Andy舉辦瞭50多次R語言的現場培訓課程,參與瞭30多個R包的開發。現在,他負責管理Mango Solution的R顧問團隊,並一直定期為每季度的LondonR活動做貢獻。到目前為止,該活動的R用戶組參與人數居英國之首,有1000多個見麵會成員。Andy與他美麗賢惠的妻子和可愛的兒子居住在英國的曆史名城巴斯附近。
Richard Pugh 在巴斯大學獲得數學學位。Richard在製藥行業作為統計學傢從事統計相關工作多年,後來加入瞭Insightful公司(開發瞭S-PLUS)的售前顧問團隊。Richard在Insightful公司的工作包括舉辦各種活動,給許多行業的藍籌客戶提供相關的培訓和谘詢服務。Richard在2002年作為聯閤創始人創建瞭Mango Solution,領導公司中R和其他分析軟件的各種項目開發和技術研發。Richard現在是Mango公司的首 席數據科學傢,定期在數據科學會議和R活動中發言。Richard與他的妻子和兩個孩子居住在英國威爾特郡西部的Bradford on Avon鎮,大部分“業餘時間”都在修整自己的房子。
Aimee Gott 是蘭卡斯特大學的統計學博士,在本校獲得瞭本科和碩士學位。作為培訓領導,Aimee為Mango公司舉辦瞭200多天的培訓。她在歐洲和美國舉辦瞭多次全麵介紹R語言的現場培訓,而且還包括許多短期研討會和在綫研討會。Aimee負責監督Mango公司跨數據科學領域方麵的培訓課程開發,並定期參加R用戶組和見麵會。在業餘時裏,Aimee喜歡學習各種歐洲語言,並用攝影記錄她的旅行。 目錄
第1章 R語言社區 1
1.1 R語言簡史 1
1.1.1 S語言的誕生 1
1.1.2 R語言的誕生 2
1.2 R語言社區 3
1.2.1 郵件列錶 3
1.2.2 R語言手冊 4
1.2.3 在綫資源 4
1.2.4 R語言聯盟 4
1.2.5 用戶活動 5
1.3 R語言的開發 5
1.4 本章小結 6
1.5 本章答疑 6
1.6 課後研習 7
1.7 補充練習 7
* 2章 R語言環境 8
2.1 集成開發環境 8
2.1.1 R GUI 8
2.1.2 RStudio IDE 9
2.1.3 其他開發環境 10
2.2 R語法 10
2.2.1 控製颱 10
2.2.2 腳本 11
2.3 R對象 12
2.3.1 R包 12
2.3.2 搜索路徑 12
2.3.3 列齣對象 13
2.3.4 R的工作空間 14
2.4 使用R包 16
2.4.1 查找閤適的包 17
2.4.2 安裝R包 17
2.4.3 載入R包 19
2.5 內部幫助 20
2.6 本章小結 21
2.7 本章答疑 21
2.8 課後研習 22
2.9 補充練習 23
第3章 單模式數據結構 24
3.1 R的數據類型 24
3.2 嚮量、矩陣和數組 25
3.3 嚮量 25
3.3.1 創建嚮量 26
3.3.2 嚮量屬性 30
3.3.3 索引嚮量 32
3.4 矩陣 36
3.4.1 創建矩陣 37
3.4.2 矩陣屬性 39
3.4.3 索引矩陣 41
3.5 數組 44
3.5.1 創建數組 44
3.5.2 數組屬性 45
3.5.3 索引數組 45
3.6 單模式數據對象之間的關係 46
3.7 本章小結 47
3.8 本章答疑 47
3.9 課後研習 48
3.10 補充練習 49
第4章 多模式數據結構 50
4.1 多模式結構 50
4.2 列錶 51
4.2.1 列錶是什麼 51
4.2.2 創建空列錶 52
4.2.3 創建非空列錶 52
4.2.4 創建有元素名的列錶 53
4.2.5 創建列錶:總結 53
4.2.6 列錶屬性 54
4.2.7 索引列錶 55
4.2.8 索引列錶的子集 55
4.2.9 引用列錶的元素 58
4.2.10 添加列錶元素 60
4.2.11 列錶語法總結 61
4.2.12 為何要學習列錶 63
4.3 數據框 66
4.3.1 創建數據框 66
4.3.2 查詢數據框的屬性 67
4.3.3 選取數據框的列 67
4.3.4 添加數據框的列 67
4.3.5 索引數據框的列 68
4.3.6 作為矩陣引用 69
4.3.7 索引數據框總結 71
4.4 探索數據 71
4.4.1 數據的頂部和底部 72
4.4.2 數據視圖 72
4.4.3 匯總數據 74
4.4.4 可視化數據 74
4.5 本章小結 75
4.6 本章答疑 75
4.7 課後研習 77
4.8 補充練習 78
第5章 日期、時間和因子 80
5.1 處理日期和時間 80
5.1.1 創建日期對象 80
5.1.2 創建包含時間的對象 81
5.1.3 操控日期和時間 82
5.2 lubridate包 83
5.3 處理分類數據 84
5.3.1 創建因子 84
5.3.2 管理因子的水平 86
5.3.3 創建連續數據的因子 86
5.4 本章小結 87
5.5 本章答疑 88
5.6 課後研習 88
5.7 補充練習 89
第6章 常用R函數 90
6.1 R函數的用法 90
6.2 處理數值數據的函數 91
6.2.1 數學函數和運算符 91
6.2.2 統計匯總函數 92
6.2.3 模擬和統計分布 93
6.3 處理邏輯數據的函數 94
6.4 處理缺失數據的函數 95
6.5 處理字符數據的函數 96
6.5.1 處理簡單的字符 96
6.5.2 查找和替換 97
6.6 本章小結 98
6.7 本章答疑 98
6.8 課後研習 98
6.9 補充練習 99
第7章 編寫函數:* 一部分 100
7.1 為何要學習函數 100
7.2 創建簡單的函數 101
7.2.1 命名函數 102
7.2.2 定義函數的參數 103
7.2.3 函數作用域規則 104
7.2.4 返迴對象 104
7.3 If/Else結構 106
7.3.1 一個簡單的R示例 107
7.3.2 嵌套語句 108
7.3.3 使用一個條件 108
7.3.4 多個測試值 109
7.3.5 匯總成一個邏輯值 109
7.3.6 簡化邏輯輸入 110
7.3.7 反轉邏輯值 111
7.3.8 混閤條件 112
7.3.9 控製與/或語句 112
7.3.10 提前返迴 113
7.3.11 示例 114
7.4 本章小結 115
7.5 本章答疑 115
7.6 課後研習 116
7.7 補充練習 117
第8章 編寫函數:* 二部分 119
8.1 錯誤和警告 119
8.1.1 錯誤消息 120
8.1.2 警告消息 121
8.2 檢查輸入 122
8.3 省略號 124
8.3.1 使用省略號 125
8.3.2 用省略號傳遞圖形參數 125
8.4 檢查多值輸入 128
8.5 使用輸入定義 130
8.6 本章小結 133
8.7 本章答疑 133
8.8 課後研習 134
8.9 補充練習 135
第9章 循環和匯總 136
9.1 重復的任務 136
9.1.1 循環 136
9.1.2 for 循環 137
9.1.3 while循環 142
9.2 “應用”函數傢族 143
9.3 apply()函數 144
9.3.1 MARGIN 144
9.3.2 簡單的apply()用例 145
9.3.3 使用多個MARGIN 146
9.3.4 更高維結構使用apply() 147
9.3.5 給“待應用”函數傳遞
其他參數 148
9.3.6 在自定義函數中使用apply() 150
9.3.7 給函數傳遞額外參數 151
9.3.8 應用於數據框 152
9.4 lapply()函數 153
9.4.1 split()函數 154
9.4.2 分割數據框 155
9.4.3 用lapply()函數處理嚮量 157
9.4.4 “應用”輸入的次序 158
9.4.5 用lapply()函數處理數據框 160
9.5 sapply()函數 161
9.5.1 從sapply()返迴 162
9.5.2 為何要使用sapply() 164
9.6 tapply()函數 165
9.6.1 多個分組變量 165
9.6.2 多值返迴 166
9.6.3 從tapply()返迴值 168
9.7 本章小結 169
9.8 本章答疑 169
9.9 課後研習 170
9.10 補充練習 171
* 10章 導入和導齣 172
10.1 處理文本文件 172
10.1.1 讀入文本文件 173
10.1.2 讀入CSV文件 174
10.1.3 導齣文本文件 175
10.1.4 更快導入和導齣 175
10.1.5 高效數據存儲 175
10.1.6 所有權和其他格式 176
10.2 關係數據庫 177
10.2.1 RODBC 177
10.2.2 DBI 178
10.3 操作Microsoft Excel 179
10.4 本章小結 183
10.5 本章答疑 183
10.6 課後研習 184
10.7 補充練習 184
* 11章 數據操控和轉換 186
11.1 排序 186
11.1.1 數據框排序 187
11.1.2 降序排列 187
11.2 附加 188
11.3 閤並 188
11.3.1 閤並示例 189
11.3.2 缺失值 190
11.4 重復值 191
11.5 重組 192
11.5.1 用reshape進行重組 192
11.5.2 融閤 193
11.5.3 重鑄 194
11.5.4 用tidyr進行重組 195
11.6 數據整閤 197
11.6.1 使用“for”循環 197
11.6.2 使用“應用”函數 198
11.6.3 aggregate()函數 199
11.6.4 使用帶公式的aggregate() 199
11.6.5 根據指 定列使用aggregate() 201
11.6.6 計算baseline的差值 203
11.7 本章小結 204
11.8 本章答疑 204
11.9 課後研習 205
11.10 補充練習 205
* 12章 高效數據處理 206
12.1 dplyr:處理數據的新方式 206
12.1.1 創建dplyr(tbl_df)對象 207
12.1.2 排序 208
12.1.3 訪問子集 208
12.1.4 添加新列 210
12.1.5 閤並 211
12.1.6 整閤 212
12.1.7 管道操作符 215
12.2 用data.table高效處理數據 216
12.2.1 創建data.table 216
12.2.2 設置key 217
12.2.3 取子集 217
12.2.4 添加新行和新列 219
12.2.5 閤並 221
12.2.6 整閤 222
12.2.7 處理超大數據集的其他包 223
12.3 本章小結 224
12.4 本章答疑 224
12.5 課後研習 224
12.6 補充練習 225
* 13章 圖形 226
13.1 圖形設備和顔色 226
13.1.1 設備 226
13.1.2 顔色 227
13.2 高 級圖形函數 227
13.2.1 單變量圖形函數 228
13.2.2 plot()函數 230
13.2.3 圖形屬性 231
13.3 初級圖形函數 235
13.3.1 點和綫 235
13.3.2 文本 236
13.3.3 圖例 237
13.3.4 其他初級函數 239
13.4 圖形參數 239
13.5 控製布局 240
13.5.1 網格布局 240
13.5.2 layout()函數 241
13.6 本章小結 242
13.7 本章答疑 242
13.8 課後研習 243
13.9 補充練習 244
* 14章 ggplot2圖形包 245
14.1 ggplot2的哲學 245
14.2 快速繪圖和基本控製 246
14.2.1 使用qplot() 246
14.2.2 標題和軸 247
14.2.3 使用圖層 247
14.2.4 把圖形作為對象 248
14.3 更改繪製類型 249
14.3.1 繪製類型 249
14.3.2 組閤繪製類型 251
14.4 圖形屬性 251
14.4.1 控製圖形屬性 252
14.4.2 標度和圖例 254
14.4.3 處理分組數據 256
14.5 麵闆(分麵) 257
14.5.1 facet_grid()的用法 258
14.5.2 facet_wrap()的用法 259
14.5.3 從qplot()中進行分麵 260
14.6 定製繪圖 260
14.6.1 ggplot() 260
14.6.2 坐標係 264
14.7 主題和布局 265
14.7.1 調整單個繪圖 265
14.7.2 全局主題 266
14.7.3 圖例布局 266
14.8 ggvis的演變 267
14.9 本章小結 267
14.10 本章答疑 268
14.11 課後研習 268
14.12 補充練習 269
* 15章 lattice圖形 270
15.1 格子圖形的曆史 270
15.2 lattice包 271
15.3 創建簡單的lattice圖形 271
15.3.1 lattice圖形類型 272
15.3.2 繪製數據的子集 277
15.4 圖形選項 278
15.4.1 標題和軸 278
15.4.2 繪製類型和格式 279
15.5 多變量 280
15.6 數據的分組 281
15.7 使用麵闆 282
15.7.1 控製條頭 283
15.7.2 多個“By”變量 284
15.7.3 麵闆函數 285
15.8 控製樣式 290
15.8.1 預覽樣式 291
15.8.2 創建主題 292
15.8.3 使用主題 293
15.9 本章小結 294
15.10 本章答疑 294
15.11 課後研習 295
15.12 補充練習 295
* 16章 R模型和麵嚮對象 296
16.1 R中的統計模型 296
16.2 簡單的綫性模型 296
16.3 在R中評估模型 298
16.3.1 模型匯總 298
16.3.2 模型診斷圖 299
16.3.3 提取模型元素 300
16.3.4 作為列錶對象的模型 302
16.3.5 在繪圖中添加模型綫 304
16.3.6 模型預測 305
16.4 多元綫性迴歸 306
16.4.1 更新模型 306
16.4.2 比較嵌套模型 307
16.5 交互項 309
16.6 因子自變量 311
16.7 變量轉換 314
16.8 R和麵嚮對象 316
16.8.1 麵嚮對象 316
16.8.2 綫性模型方法 317
16.9 本章小結 318
16.10 本章答疑 318
16.11 課後研習 319
16.12 補充練習 319
* 17章 常見R模型 320
17.1 廣義綫性模型 320
17.1.1 GLM定義 321
17.1.2 擬閤GLM模型 321
17.1.3 擬閤高斯模型 322
17.1.4 glm對象 323
17.1.5 Logistic迴歸 325
17.1.6 泊鬆迴歸 327
17.1.7 GLM擴展 329
17.2 非綫性模型 329
17.2.1 非綫性迴歸 330
17.2.2 非綫性模型擴展 335
17.3 生存分析 336
17.3.1 ovarian數據框 336
17.3.2 刪失數據 336
17.3.3 估計生存函數 337
17.3.4 比例風險 341
17.3.5 生存模型擴展 344
17.4 時間序列分析 344
17.4.1 時間序列對象 344
17.4.2 分解時間序列 346
17.4.3 平滑 347
17.4.4 自相關 349
17.4.5 擬閤ARIMA模型 349
17.5 本章小結 352
17.6 本章答疑 352
17.7 課後研習 352
17.8 補充練習 353
* 18章 代碼提速 354
18.1 確定效率 354
18.1.1 性能分析 355
18.1.2 標準分析工具 355
18.2 初始化 356
18.3 嚮量化 357
18.3.1 什麼是嚮量化 358
18.3.2 怎樣編碼可以嚮量化 358
18.4 使用替換函數 360
18.5 管理內存使用 360
18.6 集成C++ 361
18.6.1 C++和Rcpp的使用時機 361
18.6.2 基本函數 362
18.6.3 在C++中使用R函數 364
18.7 本章小結 364
18.8 本章答疑 365
18.9 課後研習 365
18.10 補充練習 366
* 19章 構建包 367
19.1 為什麼要構建R包 367
19.2 R包的結構 368
19.2.1 創建包的結構 368
19.2.2 DESCRIPTION文件 369
19.2.3 NAMESPACE文件 370
19.2.4 R目錄 370
19.2.5 man目錄 371
19.3 代碼質量 371
19.4 用roxygen2自動創建文檔 372
19.4.1 函數的roxygen注釋塊 372
19.4.2 撰寫包的文檔 374
19.4.3 創建和更新幫助頁麵 374
19.5 用devtools構建包 375
19.5.1 檢查 375
19.5.2 構建 377
19.5.3 安裝 377
19.6 本章小結 378
19.7 本章答疑 378
19.8 課後研習 378
19.9 補充練習 379
* 20章 構建高 級包 380
20.1 擴展R包 380
20.2 開發測試框架 381
20.2.1 testthat介紹 381
20.2.2 將測試閤並進包中 383
20.3 在包中包含數據 384
20.4 包含用戶指南 386
20.4.1 在包中包含使用指南 386
20.4.2 撰寫使用指南 387
20.5 用Rcpp編碼 389
20.6 本章小結 390
20.7 本章答疑 390
20.8 課後研習 391
20.9 補充練習 391
* 21章 編寫R類 393
21.1 什麼是類 393
21.1.1 R中的麵嚮對象 394
21.1.2 為何要用麵嚮對象 394
21.1.3 為何要使用S3 396
21.2 創建新的S3類 396
21.3 泛型函數和方法 398
21.3.1 為算術操作符定義方法 399
21.3.2 列錶和屬性 400
21.3.3 創建新的泛型 401
21.4 在S3中繼承 402
21.5 創建S3文檔 403
21.6 S3的局限性 403
21.7 本章小結 404
21.8 本章答疑 404
21.9 課後研習 404
21.10 補充練習 405
* 22章 正式的類係統 406
22.1 S4 406
22.1.1 使用S4類 407
22.1.2 定義S4類 407
22.1.3 方法 410
22.1.4 定義新的泛型函數 411
22.1.5 多重分派 412
22.1.6 繼承 413
22.1.7 創建S4的文檔 414
22.2 引用類 415
22.2.1 創建新的引用類 415
22.2.2 定義方法 417
22.2.3 復製引用類的對象 419
22.2.4 創建引用類的文檔 420
22.3 R6類 421
22.3.1 公有成員和私有成員 421
22.3.2 R6示例 421
22.4 其他類係統 422
22.5 本章小結 422
22.6 本章答疑 423
22.7 課後研習 423
22.8 補充練習 424
* 23章 動態報告 425
23.1 什麼是動態報告 425
23.2 knitr包簡介 426
23.3 用RMarkdown生成
簡單的報告 426
23.3.1 RMarkdown文檔基礎 426
23.3.2 創建HTML文件 427
23.3.3 包含R的代碼和輸齣 428
23.4 用LaTeX生成報告 430
23.4.1 LaTeX文檔基礎 430
23.4.2 在LaTeX文檔中包含代碼 431
23.5 本章小結 433
23.6 本章答疑 433
23.7 課後研習 433
23.8 補充練習 434
* 24章 用Shiny創建網絡應用程序 435
24.1 簡單的Shiny應用程序 435
24.1.1 Shiny應用程序的結構 435
24.1.2 ui組件 436
24.1.3 server組件 437
24.2 響應式函數 439
24.2.1 為何需要響應式函數 439
24.2.2 創建一個簡單的響應式函數 440
24.3 交互式文檔 441
24.4 共享Shiny應用程序 442
24.5 本章小結 442
24.6 本章答疑 443
24.7 課後研習 443
24.8 補充練習 444
附錄A 安裝 445
《數據挖掘與洞察:Python實踐指南》 內容簡介 在這大數據時代,洞察力已成為企業和個人不可或缺的核心競爭力。而掌握高效的數據分析工具,則是挖掘這些寶貴洞察的關鍵。本書《數據挖掘與洞察:Python實踐指南》正是為瞭幫助您駕馭Python這一強大且靈活的語言,深入數據海洋,發現隱藏的模式、趨勢與關聯,從而做齣更明智的決策。 本書不以理論堆砌為重,而是將理論知識融於實操之中,通過大量貼近實際應用場景的代碼示例,引導讀者一步步掌握數據挖掘的核心技術。我們深知,對於初學者而言,理論與實踐的脫節是最大的障礙。因此,本書力求以最直觀、最易懂的方式,將復雜的概念轉化為可執行的代碼,讓您在動手實踐中學習,在解決問題的過程中成長。 第一部分:數據基礎與預處理 在進行任何深入的數據分析之前,對數據進行有效的理解、清洗和轉換是至關重要的一步。本部分將為您奠定堅實的數據基礎。 Python數據處理核心庫:Pandas的深度探索 DataFrame與Series: 我們將從Pandas最核心的兩個數據結構——DataFrame和Series入手,詳細講解它們的創建、索引、切片、數據類型以及基本的統計摘要。您將學會如何高效地加載和組織來自各種來源(CSV, Excel, 數據庫等)的數據。 數據清洗與缺失值處理: 真實世界的數據往往充滿“髒亂差”。本章將聚焦於缺失值的識彆與處理策略,包括刪除、填充(均值、中位數、眾數、嚮前/嚮後填充)等方法。同時,我們將探討異常值的檢測與處理,如使用箱綫圖、Z-score等方法,並提供相應的代碼實現。 數據轉換與特徵工程: 為瞭更好地滿足模型需求,數據往往需要經過一係列轉換。本書將涵蓋數據類型轉換、字符串處理、日期時間操作、數據閤並與連接(merge, join, concat)、分組聚閤(groupby)等常用技巧。更重要的是,我們將介紹特徵工程的基礎概念,如創建新特徵、編碼分類變量(One-Hot Encoding, Label Encoding)、數據標準化與歸一化等,這些都是提升模型性能的關鍵步驟。 數據可視化:用圖說話,揭示隱藏的規律 Matplotlib與Seaborn: 數據可視化是將抽象數據轉化為直觀洞察的強大工具。本部分將重點介紹Python中最流行的兩個可視化庫:Matplotlib和Seaborn。您將學會如何創建各種類型的圖錶,包括摺綫圖、散點圖、柱狀圖、餅圖、直方圖、箱綫圖等,並掌握如何調整圖錶的樣式、顔色、標簽和標題,使其清晰地傳達信息。 探索性數據分析(EDA)的可視化實踐: 我們將通過實際案例,演示如何利用可視化工具進行探索性數據分析。例如,通過散點圖觀察兩個變量之間的關係,通過直方圖瞭解單個變量的分布,通過箱綫圖比較不同組彆數據的差異。學會用圖錶來發現數據中的模式、趨勢和異常,為後續建模提供依據。 第二部分:機器學習算法與模型構建 在數據預處理和探索性分析完成後,我們將進入激動人心的數據挖掘核心——機器學習。本書將循序漸進地介紹幾種最常用且有效的機器學習算法。 監督學習:預測與分類 綫性迴歸與邏輯迴歸: 從最基礎的迴歸算法開始,講解綫性迴歸用於預測連續值。隨後,我們將深入講解邏輯迴歸,它在二分類和多分類問題中的廣泛應用,以及其背後的概率解釋。我們將通過代碼演示如何訓練模型、評估模型(MSE, R-squared, Accuracy, Precision, Recall, F1-score)並進行預測。 決策樹與隨機森林: 決策樹因其直觀易懂的特性而備受青睞。本書將詳細講解決策樹的構建原理、剪枝技術以及在分類和迴歸問題中的應用。在此基礎上,我們將介紹更強大的集成學習方法——隨機森林,它通過組閤多個決策樹來提高模型的魯棒性和準確性,並學習如何使用Scikit-learn庫高效地實現它們。 支持嚮量機(SVM): SVM是一種強大的分類算法,尤其擅長處理高維數據。我們將解釋SVM的核心思想,包括最大間隔分類器、核技巧等,並演示如何在Python中應用SVM解決實際問題。 K近鄰(KNN): KNN作為一種簡單的非參數算法,在分類和迴歸問題中都有應用。我們將講解KNN的原理,並學習如何選擇閤適的K值以及距離度量。 無監督學習:發現數據中的結構 K-Means聚類: 聚類是無監督學習中最常見的任務之一,旨在將數據劃分為不同的組。我們將深入講解K-Means算法的原理、步驟以及如何在Python中實現。本書將指導您如何選擇閤適的K值(如肘部法則、輪廓係數)並可視化聚類結果。 主成分分析(PCA): PCA是一種常用的降維技術,旨在減少數據的維度同時保留盡可能多的信息。我們將解釋PCA的數學原理,以及它在數據可視化、去除冗餘特徵和加速模型訓練中的作用,並提供Python實現。 第三部分:模型評估、優化與實踐應用 訓練齣模型隻是第一步,如何評估模型的優劣,並對其進行優化,是實現數據價值的關鍵。 模型評估指標的深入理解 分類模型評估: 除瞭Accuracy,我們將深入探討Precision, Recall, F1-score, ROC麯綫與AUC值等更全麵的分類模型評估指標,並理解它們各自的含義和適用場景,幫助您更準確地判斷模型的性能。 迴歸模型評估: 我們將詳細講解均方誤差(MSE)、均方根誤差(RMSE)、平均絕對誤差(MAE)以及決定係數(R-squared)等迴歸模型評估指標,並理解它們的差異與應用。 模型選擇與調優 交叉驗證: 為瞭避免模型過擬閤,我們將詳細介紹交叉驗證(K-Fold Cross-Validation)技術,並演示如何在Python中進行實現,從而更客觀地評估模型的泛化能力。 超參數調優: 大多數機器學習模型都有需要手動設定的超參數,這些超參數的選擇對模型性能至關重要。本書將介紹網格搜索(Grid Search)和隨機搜索(Random Search)等常用的超參數調優技術,並指導您如何使用它們來找到最佳的模型參數組閤。 實際項目案例分析 電商用戶行為分析: 我們將通過一個電商場景,演示如何從原始用戶行為數據齣發,進行數據清洗、特徵工程,然後使用分類算法預測用戶流失,或使用聚類算法進行用戶分群。 金融風險預測: 學習如何處理金融領域的數據,構建一個模型來預測貸款違約風險,強調數據預處理、特徵選擇和模型評估的重要性。 文本情感分析入門: 簡要介紹文本數據的處理方法,並使用簡單的文本分類模型來預測文本的情感傾嚮。 本書特點 強調實踐,而非理論堆砌: 每一章節都配有豐富的Python代碼示例,讀者可以邊學邊練,直接將知識轉化為技能。 循序漸進,結構清晰: 從數據基礎到機器學習算法,再到模型評估與應用,內容邏輯嚴謹,適閤不同層次的讀者。 貼近實際,案例豐富: 選取的案例均來源於真實場景,具有較強的實用性和指導意義。 使用現代Python數據科學棧: 重點介紹Pandas, NumPy, Matplotlib, Seaborn, Scikit-learn等主流庫,讓您掌握當前數據科學領域最核心的工具。 注重理解,而非死記硬背: 盡量解釋算法背後的原理,幫助讀者建立對數據的深刻理解,從而能夠靈活應用。 目標讀者 本書適閤以下人群: 希望學習數據挖掘和機器學習的初學者。 需要掌握Python進行數據分析的在校學生或職場人士。 希望從數據中獲取商業洞察的業務分析師、市場營銷人員、産品經理等。 對人工智能和數據科學感興趣的任何人士。 通過本書的學習,您將能夠熟練運用Python進行數據的采集、清洗、轉換、可視化、建模和評估,掌握從海量數據中提煉有價值信息的能力,為您的學習、工作和職業發展注入強勁動力。讓我們一同踏上這場精彩的數據探索之旅!