在python中,流程控制包括哪几个(python流程图的基本元素包括)
Python中的程序基本结构有哪些呢?
顺序结构:程序会按照代码编写的顺序依次执行每一条语句。即先执行第一条语句,再按照代码顺序依次执行后续语句。
分支结构:通过if语句可以实现分支结构,从而控制程序的执行流程。分支结构可以根据条件的不同分出两个或多个不同的执行路径。
循环结构:通过for和while语句可以实现循环结构,使得程序可以重复执行某个操作。循环结构可以根据条件的不同重复执行某个语句或一组语句。
python的程序结构有哪几种
python中有三大控制结构,分别是顺序结构、分支结构以及循环结构,任何一个项目或者算法都可以使用这三种结构来设计完成。
第一:顺序结构
顺序结构就是按照你写的代码顺序执行,也就是一条一条语句顺序执行。这种结构的逻辑最简单,就是按顺序执行就行了。
第二:分支结构
分支结构又称为选择结构,意思是程序代码根据判断条件,选择执行特定的代码。如果条件为真,程序执行一部分代码;否则执行另一部分代码。
在python语言中,选择结构的语法使用关键字if、elif、else来表示,具体语法如下:
基本语法有以下几种:
①if
②if…else
③if…elif…else
④if…elif…elif……else
⑤if嵌套
第三:循环结构
循环结构是使用最多的一种结构。循环结构是指满足一定的条件下,重复执行某段代码的一种编码结构。python的循环结构中,常见的循环结构是for循环和while循环。
(1)、for循环
for循环为循环结构的一种。在python中,for循环是一种迭代循环,也就是重复相同的操作,每次操作都是机遇上一次的结果而进行。for循环经常用于便利字符串、列表、字典等数据结构,for循环需要知道循环次数,基本语法为:for…in…循环。
(2)、while循环
while循环不需要知道循环的次数,即无限循环,直到条件不满足为止。
注意:
①循环也是以冒号(:)结尾
②条件为各种算术表达式
a)当为真时,循环体语句组1,重复执行
b)当为假时,循环体语句组2,停止执行
③如果循环体忘记累计,条件判断一直为真,则为死循环。循环体一直实行。
a)死循环有时候经常被用来构建无限循环
b)可以使用ctrl+c终止,或者停止IDE
进来吧,给自己10分钟,这篇文章带你直接学会python
Python的语言特性
Python是一门具有强类型(即变量类型是强制要求的)、动态性、隐式类型(不需要做变量声明)、大小写敏感(var和VAR代表了不同的变量)以及面向对象(一切皆为对象)等特点的编程语言。
获取帮助
你可以很容易的通过Python解释器获取帮助。如果你想知道一个对象(object)是如何工作的,那么你所需要做的就是调用help(object)!另外还有一些有用的方法,dir()会显示该对象的所有方法,还有object.__doc__会显示其文档:
语法
Python中没有强制的语句终止字符,且代码块是通过缩进来指示的。缩进表示一个代码块的开始,逆缩进则表示一个代码块的结束。声明以冒号(:)字符结束,并且开启一个缩进级别。单行注释以井号字符(#)开头,多行注释则以多行字符串的形式出现。赋值(事实上是将对象绑定到名字)通过等号(“=”)实现,双等号(“==”)用于相等判断,”+=”和”-=”用于增加/减少运算(由符号右边的值确定增加/减少的值)。这适用于许多数据类型,包括字符串。你也可以在一行上使用多个变量。例如:
数据类型
Python具有列表(list)、元组(tuple)和字典(dictionaries)三种基本的数据结构,而集合(sets)则包含在集合库中(但从Python2.5版本开始正式成为Python内建类型)。列表的特点跟一维数组类似(当然你也可以创建类似多维数组的“列表的列表”),字典则是具有关联关系的数组(通常也叫做哈希表),而元组则是不可变的一维数组(Python中“数组”可以包含任何类型的元素,这样你就可以使用混合元素,例如整数、字符串或是嵌套包含列表、字典或元组)。数组中第一个元素索引值(下标)为0,使用负数索引值能够从后向前访问数组元素,-1表示最后一个元素。数组元素还能指向函数。来看下面的用法:
字符串
Python中的字符串使用单引号(‘)或是双引号(“)来进行标示,并且你还能够在通过某一种标示的字符串中使用另外一种标示符(例如 “He said ‘hello’.”)。而多行字符串可以通过三个连续的单引号(”’)或是双引号(“””)来进行标示。Python可以通过u”This is a unicode string”这样的语法使用Unicode字符串。如果想通过变量来填充字符串,那么可以使用取模运算符(%)和一个元组。使用方式是在目标字符串中从左至右使用%s来指代变量的位置,或者使用字典来代替,示例如下:
流程控制
Python中可以使用if、for和while来实现流程控制。Python中并没有select,取而代之使用if来实现。使用for来枚举列表中的元素。如果希望生成一个由数字组成的列表,则可以使用range(number)函数。
函数
函数通过“def”关键字进行声明。可选参数以集合的方式出现在函数声明中并紧跟着必选参数,可选参数可以在函数声明中被赋予一个默认值。已命名的参数需要赋值。函数可以返回一个元组(使用元组拆包可以有效返回多个值)。Lambda函数是由一个单独的语句组成的特殊函数,参数通过引用进行传递,但对于不可变类型(例如元组,整数,字符串等)则不能够被改变。这是因为只传递了该变量的内存地址,并且只有丢弃了旧的对象后,变量才能绑定一个对象,所以不可变类型是被替换而不是改变(译者注:虽然Python传递的参数形式本质上是引用传递,但是会产生值传递的效果)。
类
Python支持有限的多继承形式。私有变量和方法可以通过添加至少两个前导下划线和最多尾随一个下划线的形式进行声明(如“__spam”,这只是惯例,而不是Python的强制要求)。当然,我们也可以给类的实例取任意名称。
导入
外部库可以使用 import [libname] 关键字来导入。同时,你还可以用 from [libname] import [funcname] 来导入所需要的函数。例如:
数据分析员用python做数据分析是怎么回事,需要用到python中的那些内容,具体是怎么操作的?
最近,Analysis with Programming加入了Planet Python。我这里来分享一下如何通过Python来开始数据分析。具体内容如下:
数据导入
导入本地的或者web端的CSV文件;
数据变换;
数据统计描述;
假设检验
单样本t检验;
可视化;
创建自定义函数。
数据导入
1
这是很关键的一步,为了后续的分析我们首先需要导入数据。通常来说,数据是CSV格式,就算不是,至少也可以转换成CSV格式。在Python中,我们的操作如下:
import pandas as pd
# Reading data locally
df = pd.read_csv('/Users/al-ahmadgaidasaad/Documents/d.csv')
# Reading data from web
data_url = ""
df = pd.read_csv(data_url)
为了读取本地CSV文件,我们需要pandas这个数据分析库中的相应模块。其中的read_csv函数能够读取本地和web数据。
END
数据变换
1
既然在工作空间有了数据,接下来就是数据变换。统计学家和科学家们通常会在这一步移除分析中的非必要数据。我们先看看数据(下图)
对R语言程序员来说,上述操作等价于通过print(head(df))来打印数据的前6行,以及通过print(tail(df))来打印数据的后6行。当然Python中,默认打印是5行,而R则是6行。因此R的代码head(df, n = 10),在Python中就是df.head(n = 10),打印数据尾部也是同样道理
2
在R语言中,数据列和行的名字通过colnames和rownames来分别进行提取。在Python中,我们则使用columns和index属性来提取,如下:
# Extracting column names
print df.columns
# OUTPUT
Index([u'Abra', u'Apayao', u'Benguet', u'Ifugao', u'Kalinga'], dtype='object')
# Extracting row names or the index
print df.index
# OUTPUT
Int64Index([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78], dtype='int64')
3
数据转置使用T方法,
# Transpose data
print df.T
# OUTPUT
0 ? ? ?1 ? ? 2 ? ? ?3 ? ? 4 ? ? ?5 ? ? 6 ? ? ?7 ? ? 8 ? ? ?9
Abra ? ? ?1243 ? 4158 ?1787 ?17152 ?1266 ? 5576 ? 927 ?21540 ?1039 ? 5424
Apayao ? ?2934 ? 9235 ?1922 ?14501 ?2385 ? 7452 ?1099 ?17038 ?1382 ?10588
Benguet ? ?148 ? 4287 ?1955 ? 3536 ?2530 ? ?771 ?2796 ? 2463 ?2592 ? 1064
Ifugao ? ?3300 ? 8063 ?1074 ?19607 ?3315 ?13134 ?5134 ?14226 ?6842 ?13828
Kalinga ?10553 ?35257 ?4544 ?31687 ?8520 ?28252 ?3106 ?36238 ?4973 ?40140
... ? ? ? 69 ? ? 70 ? ? 71 ? ? 72 ? ? 73 ? ? 74 ? ? 75 ? ? 76 ? ? 77
Abra ? ? ... ? ?12763 ? 2470 ?59094 ? 6209 ?13316 ? 2505 ?60303 ? 6311 ?13345
Apayao ? ... ? ?37625 ?19532 ?35126 ? 6335 ?38613 ?20878 ?40065 ? 6756 ?38902
Benguet ?... ? ? 2354 ? 4045 ? 5987 ? 3530 ? 2585 ? 3519 ? 7062 ? 3561 ? 2583
Ifugao ? ... ? ? 9838 ?17125 ?18940 ?15560 ? 7746 ?19737 ?19422 ?15910 ?11096
Kalinga ?... ? ?65782 ?15279 ?52437 ?24385 ?66148 ?16513 ?61808 ?23349 ?68663
78
Abra ? ? ?2623
Apayao ? 18264
Benguet ? 3745
Ifugao ? 16787
Kalinga ?16900
Other transformations such as sort can be done using codesort/code attribute. Now let's extract a specific column. In Python, we do it using either codeiloc/code or codeix/code attributes, but codeix/code is more robust and thus I prefer it. Assuming we want the head of the first column of the data, we have
4
其他变换,例如排序就是用sort属性。现在我们提取特定的某列数据。Python中,可以使用iloc或者ix属性。但是我更喜欢用ix,因为它更稳定一些。假设我们需数据第一列的前5行,我们有:
print df.ix[:, 0].head()
# OUTPUT 0 ? ? 1243 1 ? ? 4158 2 ? ? 1787 3 ? ?17152 4 ? ? 1266 Name: Abra, dtype: int64
5
顺便提一下,Python的索引是从0开始而非1。为了取出从11到20行的前3列数据,我们有
print df.ix[10:20, 0:3]
# OUTPUT
Abra ?Apayao ?Benguet
10 ? ?981 ? ?1311 ? ? 2560
11 ?27366 ? 15093 ? ? 3039
12 ? 1100 ? ?1701 ? ? 2382
13 ? 7212 ? 11001 ? ? 1088
14 ? 1048 ? ?1427 ? ? 2847
15 ?25679 ? 15661 ? ? 2942
16 ? 1055 ? ?2191 ? ? 2119
17 ? 5437 ? ?6461 ? ? ?734
18 ? 1029 ? ?1183 ? ? 2302
19 ?23710 ? 12222 ? ? 2598
20 ? 1091 ? ?2343 ? ? 2654
上述命令相当于df.ix[10:20, ['Abra', 'Apayao', 'Benguet']]。
6
为了舍弃数据中的列,这里是列1(Apayao)和列2(Benguet),我们使用drop属性,如下:
print df.drop(df.columns[[1, 2]], axis = 1).head()
# OUTPUT
Abra ?Ifugao ?Kalinga
0 ? 1243 ? ?3300 ? ?10553
1 ? 4158 ? ?8063 ? ?35257
2 ? 1787 ? ?1074 ? ? 4544
3 ?17152 ? 19607 ? ?31687
4 ? 1266 ? ?3315 ? ? 8520
axis?参数告诉函数到底舍弃列还是行。如果axis等于0,那么就舍弃行。
END
统计描述
1
下一步就是通过describe属性,对数据的统计特性进行描述:
print df.describe()
# OUTPUT
Abra ? ? ? ?Apayao ? ? ?Benguet ? ? ? ?Ifugao ? ? ? Kalinga
count ? ? 79.000000 ? ? 79.000000 ? ?79.000000 ? ? 79.000000 ? ? 79.000000
mean ? 12874.379747 ?16860.645570 ?3237.392405 ?12414.620253 ?30446.417722
std ? ?16746.466945 ?15448.153794 ?1588.536429 ? 5034.282019 ?22245.707692
min ? ? ?927.000000 ? ?401.000000 ? 148.000000 ? 1074.000000 ? 2346.000000
25% ? ? 1524.000000 ? 3435.500000 ?2328.000000 ? 8205.000000 ? 8601.500000
50% ? ? 5790.000000 ?10588.000000 ?3202.000000 ?13044.000000 ?24494.000000
75% ? ?13330.500000 ?33289.000000 ?3918.500000 ?16099.500000 ?52510.500000
max ? ?60303.000000 ?54625.000000 ?8813.000000 ?21031.000000 ?68663.000000
END
假设检验
1
Python有一个很好的统计推断包。那就是scipy里面的stats。ttest_1samp实现了单样本t检验。因此,如果我们想检验数据Abra列的稻谷产量均值,通过零假设,这里我们假定总体稻谷产量均值为15000,我们有:
from scipy import stats as ss
# Perform one sample t-test using 1500 as the true mean
print ss.ttest_1samp(a = df.ix[:, 'Abra'], popmean = 15000)
# OUTPUT
(-1.1281738488299586, 0.26270472069109496)
返回下述值组成的元祖:
t : 浮点或数组类型t统计量
prob : 浮点或数组类型two-tailed p-value 双侧概率值
2
通过上面的输出,看到p值是0.267远大于α等于0.05,因此没有充分的证据说平均稻谷产量不是150000。将这个检验应用到所有的变量,同样假设均值为15000,我们有:
print ss.ttest_1samp(a = df, popmean = 15000)
# OUTPUT
(array([ -1.12817385, ? 1.07053437, -65.81425599, ?-4.564575 ?, ? 6.17156198]),
array([ ?2.62704721e-01, ? 2.87680340e-01, ? 4.15643528e-70,
1.83764399e-05, ? 2.82461897e-08]))
第一个数组是t统计量,第二个数组则是相应的p值
END
可视化
1
Python中有许多可视化模块,最流行的当属matpalotlib库。稍加提及,我们也可选择bokeh和seaborn模块。之前的博文中,我已经说明了matplotlib库中的盒须图模块功能。
2
# Import the module for plotting
import matplotlib.pyplot as plt
plt.show(df.plot(kind = 'box'))
现在,我们可以用pandas模块中集成R的ggplot主题来美化图表。要使用ggplot,我们只需要在上述代码中多加一行,
import matplotlib.pyplot as plt
pd.options.display.mpl_style = 'default' # Sets the plotting display theme to ggplot2
df.plot(kind = 'box')
3
这样我们就得到如下图表:
4
比matplotlib.pyplot主题简洁太多。但是在本文中,我更愿意引入seaborn模块,该模块是一个统计数据可视化库。因此我们有:
# Import the seaborn library
import seaborn as sns
# Do the boxplot
plt.show(sns.boxplot(df, widths = 0.5, color = "pastel"))
5
多性感的盒式图,继续往下看。
6
plt.show(sns.violinplot(df, widths = 0.5, color = "pastel"))
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plt.show(sns.distplot(df.ix[:,2], rug = True, bins = 15))
8
with sns.axes_style("white"):
plt.show(sns.jointplot(df.ix[:,1], df.ix[:,2], kind = "kde"))
9
plt.show(sns.lmplot("Benguet", "Ifugao", df))
END
创建自定义函数
在Python中,我们使用def函数来实现一个自定义函数。例如,如果我们要定义一个两数相加的函数,如下即可:
def add_2int(x, y):
return x + y
print add_2int(2, 2)
# OUTPUT
4
顺便说一下,Python中的缩进是很重要的。通过缩进来定义函数作用域,就像在R语言中使用大括号{…}一样。这有一个我们之前博文的例子:
产生10个正态分布样本,其中和
基于95%的置信度,计算和?;
重复100次; 然后
计算出置信区间包含真实均值的百分比
Python中,程序如下:
import numpy as np
import scipy.stats as ss
def case(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):
m = np.zeros((rep, 4))
for i in range(rep):
norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = n)
xbar = np.mean(norm)
low = xbar - ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))
up = xbar + ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))
if (mu low) (mu up):
rem = 1
else:
rem = 0
m[i, :] = [xbar, low, up, rem]
inside = np.sum(m[:, 3])
per = inside / rep
desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "
"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"
return {"Matrix": m, "Decision": desc}
上述代码读起来很简单,但是循环的时候就很慢了。下面针对上述代码进行了改进,这多亏了?Python专家
import numpy as np
import scipy.stats as ss
def case2(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):
scaled_crit = ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))
norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = (rep, n))
xbar = norm.mean(1)
low = xbar - scaled_crit
up = xbar + scaled_crit
rem = (mu low) (mu up)
m = np.c_[xbar, low, up, rem]
inside = np.sum(m[:, 3])
per = inside / rep
desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "
"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"
return {"Matrix": m, "Decision": desc}