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前言

第1章 Python概述 1

1.1 Python语言介绍 1

1.1.1 Python的发展史 1

1.1.2 Python特性 2

1.1.3 Python应用领域 3

1.1.4 Python机器学习优势 6

1.2 Python环境配置 8

1.2.1 Python 2还是Python 3 8

1.2.2 Anaconda简介 8

1.2.3 安装Anaconda 3 9

1.3 Python的解释器与IDE 12

1.3.1 Python的解释器 13

1.3.2 Python各IDE比较 13

1.3.3 PyCharm的安装与使用 16

1.3.4 Jupyter Notebook的使用 26

小结 32

课后习题 33

第2章 Python基础知识 34

2.1 固定语法 34

2.1.1 声明与注释 34

2.1.2 缩进与多行语句 36

2.1.3 保留字符与赋值 38

2.2 运算符 40

2.2.1 算术运算符 40

2.2.2 赋值运算符 41

2.2.3 比较运算符 43

2.2.4 逻辑运算符 44

2.2.5 按位运算符 44

2.2.6 身份运算符 45

2.2.7 成员运算符 46

2.2.8 运算符优先级 47

2.3 数据类型 48

2.3.1 基础数据类型 48

2.3.2 复合数据类型 55

2.4 Python I/O 63

2.4.1 input与print 64

2.4.2 文件I/O 67

小结 70

课后习题 70

第3章 控制语句 72

3.1 条件语句 72

3.1.1 if、elif与else 73

3.1.2 try、except与else 76

3.2 循环语句 80

3.2.1 for 81

3.2.2 while 83

3.2.3 break、continue与pass 85

3.2.4 列表推导式 89

小结 91

课后习题 91

第4章 函数与对象 94

4.1 函数 94

4.1.1 内置函数 94

4.1.2 自定义函数 101

4.1.3 匿名函数 107

4.2 对象 109

4.2.1 面向对象简介 109

4.2.2 属性与方法 110

4.2.3 装饰器 116

4.2.4 继承和多态 119

4.3 Python常用库安装 126

4.3.1 第三方库安装 126

4.3.2 第三方库导入 130

4.3.3 第三方库创建 131

小结 132

课后习题 133

第5章 NumPy数值计算 135

5.1 ndarray创建与索引 135

5.1.1 创建ndarray对象 135

5.1.2 ndarray的索引与切片 142

5.2 ndarray的基础操作 145

5.2.1 变换ndarray的形态 145

5.2.2 排序与搜索 151

5.2.3 字符串操作 156

5.3 ufunc 159

5.3.1 ufunc的广播机制 159

5.3.2 常用ufunc 160

5.4 matrix与线性代数 169

5.4.1 创建NumPy矩阵 169

5.4.2 矩阵的属性和基本运算 170

5.4.3 线性代数运算 172

5.5 NumPy文件读写 175

5.5.1 二进制文件读写 175

5.5.2 文件列表形式数据读写 178

小结 180

课后习题 180

第6章 pandas基础 182

6.1 pandas常用类 182

6.1.1 Series 182

6.1.2 DataFrame 187

6.1.3 Index 191

6.2 DataFrame基础操作 193

6.2.1 索引 193

6.2.2 排序 201

6.2.3 合并 204

6.3 其他数据类型操作 210

6.3.1 时间操作 210

6.3.2 文本操作 220

6.3.3 category操作 223

小结 227

课后习题 227

第7章 pandas进阶 229

7.1 数据读取与写入 229

7.1.1 CSV 229

7.1.2 Excel 231

7.1.3 数据库 233

7.2 DataFrame进阶 235

7.2.1 统计分析 235

7.2.2 分组运算 242

7.2.3 透视表和交叉表 248

7.3 数据准备 250

7.3.1 缺失值处理 251

7.3.2 重复数据处理 255

7.3.3 连续特征离散化处理 256

7.3.4 哑变量处理 259

小结 260

课后习题 260

第8章 绘图 263

8.1 Matplotlib绘图基础 263

8.1.1 编码风格 263

8.1.2 动态rc参数 267

8.1.3 散点图 273

8.1.4 折线图 276

8.1.5 饼图 278

8.1.6 直方图与条形图 280

8.1.7 箱线图 282

8.2 Seaborn进阶绘图 285

8.2.1 Seaborn基础 285

8.2.2 关系图 301

8.2.3 分类图 311

8.2.4 分布图 329

8.2.5 回归图 334

8.2.6 矩阵图 341

8.2.7 网格图 345

8.3 Bokeh交互式绘图 356

8.3.1 基本构成与语法 356

8.3.2 常见图形绘制 370

8.3.3 导出与嵌入 375

8.3.4 运行Bokeh应用程序 379

小结 381

习题 381

第9章 scikit-learn 383

9.1 数据准备 383

9.1.1 标准化 383

9.1.2 归一化 387

9.1.3 二值化 388

9.1.4 独热编码 389

9.2 降维 391

9.2.1 PCA 392

9.2.2 随机投影 396

9.2.3 字典学习 402

9.2.4 独立成分分析 408

9.2.5 非负矩阵分解 412

9.2.6 线性判别分析 416

9.3 聚类 420

9.3.1 K-Means 421

9.3.2 层次聚类 424

9.3.3 DBSCAN 427

9.3.4 高斯混合模型 430

9.4 分类 434

9.4.1 Logistic回归 435

9.4.2 支持向量机 439

9.4.3 决策树 443

9.4.4 最近邻 447

9.4.5 朴素贝叶斯 450

9.4.6 随机森林 452

9.4.7 多层感知机 456

9.5 回归 460

9.5.1 最小二乘回归 461

9.5.2 岭回归 464

9.5.3 Lasso回归 466

9.5.4 决策树回归 468

9.5.5 随机森林回归 471

9.5.6 多层感知机回归 473

9.6 模型选择 476

9.6.1 数据集划分 476

9.6.2 交叉验证 478

9.6.3 自动调参 479

9.6.4 模型评估 481

小结 486

课后习题 487


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