科学计算实战

NumPy 教程 · 第 8 章 · 6 次浏览

综合实战:用 NumPy 处理一份销售数据。手动实现归一化、标准化、统计摘要、过滤异常——这些是给机器学习做数据准备的常见步骤。

任务

模拟 1000 条销售记录 → 算统计 → 过滤异常(超过 3 倍标准差)→ 归一化到 0-1 → 按周聚合。

代码示例

import numpy as np

np.random.seed(42)

# 模拟 1000 条销售额(部分异常大值)
amounts = np.random.normal(500, 100, 1000)
amounts[::50] *= 8                # 故意造一些异常值

# 基本统计
print("均值:", amounts.mean().round(2))
print("中位数:", np.median(amounts).round(2))
print("标准差:", amounts.std().round(2))

# 异常检测:超出均值±3倍标准差
mean, std = amounts.mean(), amounts.std()
normal = amounts[(amounts > mean - 3 * std) & (amounts < mean + 3 * std)]
print(f"异常值过滤后剩 {len(normal)} 条(原 {len(amounts)} 条)")

# 归一化到 0-1
norm = (normal - normal.min()) / (normal.max() - normal.min())
print("归一化范围:", norm.min().round(3), "-", norm.max().round(3))

# 按每 100 条一组聚合
grouped = normal[:900].reshape(9, 100).sum(axis=1)
print("9 组每组总额:", grouped.round(0))
📚 Python 语法速查
常用条目速查,完整版见对应教程章节。可复制代码到在线运行中测试。
写法 / 语法作用
print("hello")输出到控制台
name = "张三"变量赋值(无需声明类型)
if x > 0: ...条件判断(注意冒号和缩进)
for i in range(10): ...循环(缩进是语法的一部分)
while x < 10: ...条件循环
def fn(a, b): return a + b定义函数
class Person: ...定义类
list = [1, 2, 3]列表(可改)
tuple = (1, 2)元组(不可改)
dict = {"key": "value"}字典(键值对)
set = {1, 2, 3}集合(去重)
len(obj)取长度
str(x) / int(x) / float(x)类型转换
s.split(",")字符串按分隔符拆分
" ".join(list)列表拼接成字符串
import os导入模块
from math import sqrt从模块导入指定函数
try: ... except Exception as e: ...异常捕获
with open("a.txt", "r") as f: ...文件读取(自动关闭)
f"你好 {name}"f-string 格式化
lambda x: x * 2匿名函数
list(map(fn, arr))函数式处理列表
range(start, stop, step)生成数字序列
if __name__ == "__main__":主入口判断
pip install 包名安装第三方包(命令行)