Pandas – популярная библиотека Python, применяющаяся для практического анализа данных в реальных проектах. Она предлагает воспользоваться эффективными, быстрыми и высокопроизводительными структурами данных, которые упрощают предварительную обработку и анализ информации. Это учебное пособие существенно поможет вам, предоставив в ваше распоряжение внушительный набор инструментов, предлагаемых библиотекой pandas для выполнения различных операций с данными и их анализа.
О содержании книги
Глава 1 «Библиотека pandas и анализ данных» – это практическое введение в основные функции библиотеки pandas. Предназначение этой главы – дать некоторое представление об использовании библиотеке pandas в контексте статистики и науки о данных. В этой главе мы рассмотрим несколько принципов, лежащих в основе науки о данных и покажем, как они реализованы в библиотеке pandas. Эта глава задает контекст для каждой последующей главы, связанной с наукой о данных.
Глава 2 «Запуск библиотеки pandas» проинструктирует читателя по поводу того, как загрузить и установить pandas и познакомит его с некоторыми базовыми понятиями этой библиотеки. Мы также рассмотрим, как можно работать с примерами с помощью iPython и тетрадок Jupiter.
Глава 3 «Представление одномерных данных с помощью объекта Series» познакомит читателя со структурой данных Series, которая используется для представления одномерных индексированных данных. Читатель узнает о том, как создавать объекты Series и как работать с данными, хранящимися внутри этих объектов. Кроме того, он узнает об индексах и выравнивании данных, а также о том, как объект Series можно использовать для создания срезов.
Глава 4 «Представление табличных и многомерных данных с помощью объекта DataFrame» познакомит читателя со структурой данных DataFrame, которая используется для представления и индексации многомерных данных. В этой главе читатель научится создавать объекты DataFrame, используя различные наборы статических данных и выполнять отбор определенных столбцов и строк внутри датафрейма. Сложные запросы, операции с данными и индексация будут рассмотрены в следующей главе.
Глава 5 «Выполнение операций над объектом DataFrame и его содержимым» расширяет предыдущую главу и расскажет о том, как выполнять более сложные операции с объектом DataFrame. Мы начнем с добавления, удаления столбцов и строк, рассмотрим модификацию данных внутри объекта DataFrame (а также создание измененной копии) и выполнение арифметических операций с данными, научимся создавать иерархические индексы, а также вычислять популярные статистики по данным датафрейма.
Глава 6 «Индексация данных» расскажет об использовании различных типов индекса библиотеки pandas (Int64Index, RangeIndex, IntervalIndex, CategoricalIndex, DatetimeIndex, PeriodIndex).
Глава 7 «Категориальные данные» познакомит читателя с тем, как создавать объекты Categorical для представления категориальных данных и использовать их в работе.
В главе 8 «Численные и статистические методы» рассматриваются различные арифметические операции над объектами Series и DataFrame, а также вычисление статистик для объектов pandas.
Глава 9 «Загрузка данных» расскажет о том, как можно загрузить данные из внешних источников и записать в объекты Series и DataFrame. Кроме того, в этой главе рассматривается загрузка данных из разных источников, таких как файлы, HTTP-серверы, системы баз данных и веб-службы. Также рассматривается обработка данных в форматах CSV, HTML и JSON.
В главе 10 «Приведение данных в порядок» будет рассказано о том, как приводить данные в порядок, чтобы они были пригодны для анализа.
Глава 11 «Объединение, связывание и изменение формы данных» расскажет читателю о том, как можно взять несколько объектов pandas и объединить их с помощью операций соединения, слияния и конкатенации.
Глава 12 «Агрегация данных» расскажет о группировке и агрегации данных. В библиотеки pandas эти операции выполняются с помощью схемы «разделение – применение – объединение». Читатель научиться использовать эту схему для различных способов группировки данных, а также применять агрегирующие функции для вычисления результатов по каждой группе данных.
Глава 13 «Анализ временных рядов» расскажет о том, как работать с временными рядами в библиотеке pandas. В этой главе будут освещены широкие возможности библиотеки pandas, существенно облегчающие анализ временных рядов.
Глава 14 «Визуализация» научит вас создавать визуализации данных на основе данных, хранящихся в объектов Series и DataFrame. Мы начнем с изучения основ, создания простой диаграммы настройки нескольких параметров диаграммы (настройки легенд, меток и цветов). Мы рассмотрим создание нескольких распространенных типов графиков, которые используются для представления различных типов данных.
Глава 15 «Анализ исторических котировок акций» расскажет, как применять библиотеку pandas для решения основных финансовых задач. Она будет посвящена данным, загруженным с веб-сервиса Yahoo!Finance, и в ней будет продемонстрирован расчет различных финансовых показателей, таких как доходность, скользящие средние, волатильность и др. Читатель также научится визуализировать эти финансовые показатели.