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出版者:O'Reilly

作者:[美] Mark Lutz

出品人:

页数:148

译者:

出版时间:2005

价格:$9.95

装帧:Pap

isbn号码:9780596009403

丛书系列:

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深入探索数据科学的核心工具：Pandas 数据分析实战指南 全面覆盖现代数据处理的基石，从入门到精通，助您驾驭复杂数据集。 本书旨在为数据科学家、分析师以及任何需要高效处理和解读数据的专业人士，提供一本详尽且实用的工具书。我们聚焦于 Python 数据分析生态系统中最为核心且不可或缺的库——Pandas。本书内容经过精心组织和打磨，力求在理论深度与实践操作之间取得完美平衡，确保读者不仅理解 Pandas 的“如何做”，更能洞悉其“为何如此”。 我们不会提供任何 Python 语言基础或编程范式的讲解，而是直接将焦点投向 Pandas 库的强大功能及其在真实世界数据挑战中的应用。全书围绕数据结构、数据清洗、数据转换、数据聚合与分析、时间序列处理、以及高效I/O操作这六大核心支柱展开，确保读者构建起坚实而全面的 Pandas 技能体系。 --- 第一部分：Pandas 核心结构与基础操作 本部分是理解 Pandas 整个框架的基石。我们摒弃冗长乏味的API罗列，转而通过一系列精心设计的案例，深入剖析 `Series` 和 `DataFrame` 这两种核心数据结构的内在机制。 数据结构精讲： Series 的内部构造与优化： 探讨索引（Index）在数据查找、对齐和内存管理中的关键作用。我们将展示如何利用内置的 Labeling 机制，实现比传统 Python 字典更高效的数据访问。 DataFrame 的构建与表示： 详细解析 DataFrame 如何在底层实现为 Series 的集合。重点解析行索引（Row Index）和列索引（Column Index）的相互作用，特别是当处理异构数据类型时，Pandas 如何维护数据完整性。 索引操作的艺术： 超越基础的 `[]` 访问。我们将深入讲解 `.loc` 和 `.iloc` 的区别与使用场景，以及高级布尔索引的应用。通过对这些操作的精细控制，实现对大型数据集的精确切片和选择，避免不必要的内存拷贝。 数据类型管理 (Dtypes)： 深入探讨 Pandas 内置的数值、对象、分类（Categorical）以及新的 Nullable 扩展 Dtypes。我们将展示如何根据数据特性选择最合适的 Dtype，以实现数倍的内存优化，尤其在处理包含缺失值的真实数据集时，这一点至关重要。 --- 第二部分：数据准备与清洗的实战策略 真实世界的数据往往是混乱且充满问题的。本部分提供了应对数据质量挑战的一套系统化流程和高级技巧。 缺失值处理的精细化： 检测与定位： 不仅仅是 `isnull()`。我们将展示如何结合 `where` 和 `notna()` 进行复杂条件下的缺失值定位，并引入自定义函数来识别“逻辑上的缺失”（如零值、空字符串等）。 插补技术的深度应用： 详细介绍前向填充（ffill）、后向填充（bfill）的高级参数，以及基于时间序列的更复杂的插值方法（如线性、多项式插值）。我们还将探讨基于相关性的均值/中位数填充策略，并评估不同插补方法对后续分析结果的影响。 数据标准化与重塑： 字符串处理的向量化优势： 专注于 Pandas Series 的 `.str` 访问器，展示如何利用其内置的正则表达式功能（`extract`, `findall`, `replace`）批量处理文本数据，实现高效的特征工程。 数据去重与一致性校正： 讲解如何识别和处理近似重复项（Fuzzy Duplicates），并介绍如何利用自定义哈希函数或领域知识来统一不同表达方式的实体。 宽表与长表的转换： 掌握 `pivot`, `melt`, `stack`, `unstack` 的精确用法。通过具体案例展示如何根据分析需求在“宽格式”和“长格式”之间快速切换，这是数据可视化和某些统计模型输入要求的关键步骤。 --- 第三部分：数据聚合、分组与统计分析 Pandas 的真正威力体现在其强大的分组和聚合能力上。本部分旨在将读者从基础的 `groupby` 提升到复杂的多级分组分析。 GroupBy 的多维应用： 分组操作的层次性： 深入讲解如何使用多级键（Tuple Keys）进行分组，并理解 Pandas 在计算过程中的内部优化。 转换（Transform）与过滤（Filter）： 这两个操作常被初学者忽略。我们将展示 `transform` 如何在不改变 DataFrame 原始行数的情况下，向分组内的数据添加聚合信息（如计算组内Z-Score），以及 `filter` 如何根据组级别的条件筛选出整个组。 应用（Apply）的性能考量： 虽然 `apply` 灵活，但性能往往是瓶颈。我们将提供性能调优的黄金法则，何时应优先使用内置的聚合函数，何时才应诉诸于自定义的 `apply` 函数。 交叉表与透视分析： 交叉表（Crosstab）的快速洞察： 展示如何快速生成频数分布表，并利用 `margins` 参数快速获取边缘分布。 透视表的精细控制： 结合 `pivot_table`，重点讨论 `aggfunc` 的多函数应用，以及如何处理分层索引的输出，使其更适合报告展示。 --- 第四部分：时间序列数据的专业处理 在金融、物联网和日志分析等领域，时间序列数据是核心。本部分聚焦于 Pandas 处理时间序列数据的独特优势。 日期和时间对象的精通： DatetimeIndex 的构建与操作： 讲解如何从各种格式的字符串高效解析为 Pandas 的 `datetime64` 对象。 频率转换与重采样（Resampling）： 这是时间序列分析的核心。详细介绍 `asfreq` 和 `resample` 的区别，以及如何应用 `mean()`, `first()`, `ohlc()` 等聚合函数对数据进行降采样（Downsampling）。同时，讲解升采样（Upsampling）时的插值策略。 时间偏移与窗口函数： 掌握 `DateOffset` 和 `Timedelta` 进行精确的时间点移动。深入讲解滚动窗口（Rolling）和扩展窗口（Expanding）的应用，用于计算移动平均、波动率等关键时间序列指标，并展示如何自定义窗口函数以适应复杂的时序计算需求。 --- 第五部分：数据 I/O 与性能优化 高效地读取和写入数据，以及确保程序在处理大数据集时不崩溃或运行过慢，是专业数据工作者的必备技能。 高效的数据输入/输出： CSV/JSON 的高级参数： 讲解如何利用 `usecols`, `dtype` 参数在读取阶段就进行优化，避免加载不必要的数据。 进阶格式探索： 深入解析 Parquet 和 Feather 格式的优势。展示如何利用 `pyarrow` 或 `fastparquet` 引擎，实现跨平台、快速序列化和反序列化的能力，这对于构建数据湖或数据仓库 ETL 流程至关重要。 性能优化与内存管理： 向量化 vs. 迭代的性能差异： 通过基准测试直观展示向量化操作的巨大优势。 避免隐式复制： 详细讲解 Pandas 中链式赋值（Chained Indexing）的陷阱，以及如何使用 `.loc` 或 `.copy()` 来确保操作的原子性和内存的明确性。 内存优化实战： 针对内存受限的环境，提供将 `float64` 降级为 `float32` 或 `int64` 降级为 `int8/16` 的具体步骤和风险评估。 本书提供的大量代码示例均来自对真实、复杂数据集的模拟处理过程，确保每项技术点都有明确的应用背景和可复现的步骤。通过本书的学习，您将能够自信地应对任何规模和复杂程度的数据集，将 Pandas 从一个工具库提升为您数据分析流程中不可或缺的引擎。

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作为一名在编程领域摸爬滚打多年的老兵，我对于“参考手册”类书籍的评价标准非常严苛。很多时候，这类书籍要么内容陈旧，要么过于浅薄，根本无法满足我对技术细节的深入探究。然而，《Python Pocket Reference》却给了我一个惊喜。这本书的组织结构非常巧妙，它不像某些流水账式的教程，而是将Python的各种语言特性、标准库以及一些常用的第三方库，都进行了高度的概括和提炼。我尤其喜欢它在处理一些容易混淆的概念时，比如列表（List）和元组（Tuple）的区别，或者迭代器（Iterator）和生成器（Generator）的工作原理，都能够用一针见血的语言和精炼的代码片段来阐释，让人茅塞顿开。这本书最让我觉得“ Pocket ”（便携）的地方，不仅仅在于它的尺寸，更在于它的内容密度。它在有限的篇幅内，尽可能地包含了Python开发中最核心、最常用的知识点，而且每一项都讲解得非常到位。比如，在介绍字符串处理时，它列举了大量的内置方法，并用清晰的表格展示了它们的用途和参数。我曾经花费过大量时间去查阅Python官方文档的某个函数用法，而现在，我只需要翻开这本书，通常就能找到我想要的答案。这极大地提高了我的开发效率，也让我能够更加专注于解决实际问题，而不是被一些细枝末节的语法细节所困扰。

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在我看来，《Python Pocket Reference》的成功之处在于它对Python知识的“切片”艺术。它并没有试图将Python的浩瀚知识体系一股脑地呈现出来，而是精准地抓取了最核心、最常用、最能解决实际问题的部分，并将其以最清晰、最有效的方式呈现给读者。我经常在开发过程中遇到一些我不确定的语法细节，或者需要快速回顾某个函数的使用方法，而这本书就像我的“瑞士军刀”，能够在我需要的时候，快速提供最准确的解决方案。它对Python的基础语法，从变量、数据类型到控制流，都有着非常详尽且精炼的说明。而且，每一项都配有非常实用的代码示例，这些示例不仅仅是为了演示，更是能够让你快速理解并应用到自己的项目中。让我印象深刻的是，它在介绍Python的异常处理机制时，不仅仅讲解了`try-except`的基本用法，还详细说明了不同类型的异常，以及如何进行更精细化的错误捕获。这对于我这样希望写出更健壮代码的开发者来说，是非常宝贵的指导。总而言之，这本书给我最大的感受就是“实用”和“高效”，它能够极大地提升我在Python开发过程中的效率。

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在我接触《Python Pocket Reference》之前，我对Python的学习经历可谓是跌跌撞撞。我尝试过一些网上流传的免费教程，也购买过一些被吹捧得天花乱坠的实体书。结果往往是，前者内容零散，缺乏系统性；后者则内容冗长，消化起来非常吃力。直到我偶然发现了这本书，我才感觉找到了“对味”的学习伙伴。它最大的特点就是“精炼”。每一个概念的解释都直击要点，没有丝毫的冗余。如果你想了解Python中的列表推导式（List Comprehensions），这本书不会花费大量的篇幅去讲述它诞生的历史背景，而是直接告诉你它的语法结构，以及它在何种场景下能够高效地替代传统的for循环。而且，它还会提供几个精心设计的代码示例，清晰地展示了它的用法。我个人尤其喜欢它在介绍面向对象编程（OOP）部分时，对于类（Class）、对象（Object）、继承（Inheritance）、多态（Polymorphism）等核心概念的阐释。它用非常简洁的语言，结合实际的类比，帮助我理解了这些抽象的概念。这本书的另一个优点是，它非常注重实用性。它列举了很多Python的标准库和一些常用的内置函数，并且对它们的用法进行了详细的说明。当我需要进行文件操作、网络通信或者数据处理时，这本书总能提供我需要的函数和方法。

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在我看来，《Python Pocket Reference》不仅仅是一本“参考书”，更像是一本“实战手册”。它的内容设计非常贴近实际开发中的需求，每一个章节都像是在解决一个具体的编程问题。举个例子，当你需要进行字符串的各种格式化操作时，这本书会非常细致地列出各种格式化符号的含义和用法，并且给出让你一看就懂的代码例子。我曾经在处理文件路径时遇到过一些困扰，而这本书在相关章节里，不仅介绍了`os`模块中常用的函数，还提到了`pathlib`模块，并且演示了如何利用它来更优雅地进行路径操作。这对于我这样一直沿用传统方式处理路径的人来说，简直是打开了新世界的大门。这本书的另一个优点是，它并没有将Python的知识孤立地呈现，而是经常将相关的概念和模块联系起来进行讲解。比如，在介绍列表（List）时，它也会顺带提及列表推导式（List Comprehensions）的用法，让你在学习一个点的同时，也能触类旁通。这种“融会贯通”的讲解方式，极大地降低了学习的难度，也让我能够更系统地掌握Python的知识体系。总的来说，这本书给了我一种“学以致用”的满足感。

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作为一个对编程充满热情但又经常在细节上卡壳的学习者，《Python Pocket Reference》无疑是我近期的“宝藏”发现。我之前尝试过很多入门书籍，但总觉得它们要么过于理论化，要么就是项目实践的难度超出了我的接受范围。而这本书，就像一位经验丰富的导师，能够用最精炼的语言，最贴切的例子，为我指明方向。我特别喜欢它在介绍Python的内置函数时，那种“一览无余”的呈现方式。它会详细列出函数的参数、返回值、以及可能的副作用，并且用简短的代码片段来演示其用法。这让我不再需要花费大量时间去搜索引擎查找函数的具体用法，只需要翻开这本书，几乎就能找到我想要的答案。这本书的另一个亮点在于，它并没有回避Python中一些相对复杂的概念，而是用一种更加易于理解的方式进行阐述。比如，在讲解生成器（Generators）和迭代器（Iterators）时，它并没有直接给出抽象的定义，而是通过对比和实例，让我能够逐渐体会到它们在内存效率和代码简洁性方面的优势。这让我感觉，这本书不仅仅是在教授语法，更是在传授一种更有效的编程思维。

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坦白说，我阅读过太多关于Python的书籍，但《Python Pocket Reference》无疑是其中最让我感到“舒服”的一本。舒服，不仅仅是因为它的尺寸轻巧，方便携带，更重要的是，它在内容的呈现上，做到了恰到好处的平衡。它不像一些入门书籍那样，过度简化，导致很多重要的细节被忽略；也不像一些高级教程那样，充斥着晦涩难懂的术语和复杂的理论。它似乎精确地抓住了Python学习者在不同阶段的需求。当我遇到一个不确定的语法点，或者需要快速回顾某个内置函数的用法时，我只需要快速翻阅这本书，通常就能找到我想要的答案。它对Python的各个核心模块，从基本数据类型到函数、类、模块，再到一些常用的标准库，都进行了非常精炼的概括。而且，每一部分的讲解都配有简洁明了的代码示例，这些示例不仅仅是简单的演示，而是能够让你在实际操作中快速理解概念的“助推器”。我尤其喜欢它在介绍Python的异常处理机制时，能够清晰地阐述不同异常类型的含义，以及如何有效地使用`try-except-finally`语句来捕获和处理错误。这本书让我感觉，它就像一个随时待命的Python专家，能够在我需要的时候，提供最直接、最有效的帮助。

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在我看来，《Python Pocket Reference》最成功的地方在于它对Python这门语言的“解构”能力。它并没有试图将Python的全部知识点一股脑地塞给读者，而是非常有策略地将它们分解成一个个独立、易于理解的单元。我经常在开发过程中遇到一些不确定或者需要快速确认的语法用法，以往我可能需要打开浏览器，搜索大量的博客文章，或者翻阅厚重的书籍。但现在，我只需要找到《Python Pocket Reference》里对应的章节，通常几分钟内就能获得清晰的解答。举个例子，当我需要使用某个内置函数，但不确定它的具体参数，或者不清楚它的返回值是什么类型的时候，这本书总能给我一个明确的答案，并且常常附带一个非常实用的代码示例，让我能够立刻上手。它的语言风格非常专业，但又不失易读性，作者似乎非常了解初学者和有经验的开发者在学习和使用Python时可能会遇到的痛点。这本书的另一个亮点是，它不仅仅局限于Python的基础语法，还触及了诸如文件I/O、异常处理、模块化编程等更高级的主题，而且讲解得深入浅出。这对于我这样希望不断提升自己Python技能的学习者来说，是非常宝贵的资源。

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这本书的封面设计就给人一种亲切感，那种带有科技蓝和编程风格的字体，让人一眼就能看出它的主题。我一直以来都对Python这门语言充满了好奇，但又觉得入门书籍往往太过于理论化，要么就是一些小项目，学习完之后感觉自己懂了一些皮毛，却无法真正应用于实际开发。当我拿到《Python Pocket Reference》时，我最先关注的就是它的“Reference”（参考）这个词。这让我立刻联想到，这本书可能更侧重于提供一个全面、便捷的查询工具，而不是一篇冗长的教程。翻开目录，我看到了诸如“基本语法”、“数据结构”、“控制流”、“函数”、“面向对象编程”等等核心模块，每一个部分都列出了非常细致的子项。这让我感到非常欣慰，因为这意味着我不需要在一大堆理论中寻找我需要的信息，我可以直接定位到我感兴趣或者遇到的问题的具体解决办法。更让我惊喜的是，许多章节后面都附带了简洁明了的代码示例，这些示例不仅能够快速帮助我理解概念，而且我还可以直接复制粘贴到我的IDE中进行尝试和修改。我特别喜欢它在解释某些内置函数时，会详细列出其参数、返回值以及可能的异常情况，这种严谨的态度对于初学者来说至关重要，可以避免很多不必要的摸索和踩坑。总的来说，这本书给我的第一印象就是“实用”和“高效”，它仿佛是一位经验丰富的Python开发者，随时准备在我需要的时候，递给我最准确的答案和最实用的建议。我迫不及待地想要深入阅读，相信它会成为我Python学习之路上的得力助手。

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《Python Pocket Reference》这本书给我的感觉，就像一个训练有素的向导，能够带领我在Python的广阔天地里，清晰而高效地找到我想去的地方。我之所以这么说，是因为它在内容编排上，真的是花足了心思。它并没有采用那种“从零开始，一步一步教你”的模式，而是更倾向于将Python的知识点，以模块化的方式呈现出来。这意味着，无论你是刚接触Python的新手，还是已经有一些编程经验的开发者，都能在这本书中找到适合自己的部分。我特别欣赏它在介绍一些Python的“惯用法”和“最佳实践”时，能够做到言简意赅，并且用代码示例来佐证。例如，在讲解如何进行错误处理时，它会清晰地说明`try...except`块的使用方式，并且给出如何捕获特定异常的例子。这比那些泛泛而谈的理论要实用得多。这本书的另一个让我印象深刻的地方是，它在讲解一些较为复杂的特性时，比如上下文管理器（Context Managers）或者迭代器协议（Iterator Protocol），也能够做到条理清晰，让读者能够逐步理解其背后的逻辑。总而言之，这本书给我最大的感受就是“效率”和“精确”，它能够帮助我快速定位问题，并找到最有效的解决方案。

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老实说，一开始我并没有对《Python Pocket Reference》抱有多大的期待，我家里已经堆积了不少Python相关的书籍，从入门到进阶，几乎涵盖了市面上能找到的大部分经典教材。我常常觉得，这些书籍虽然内容丰富，但要么太厚重，携带不便，要么就是结构过于庞大，查找某个特定的知识点需要花费不少时间。而《Python Pocket Reference》这个名字，在我看来，更多地意味着它可能是一本“工具书”，一本放在手边，用于快速查阅的参考手册。然而，当我真正翻开这本书时，我发现我的看法被彻底颠覆了。它的篇幅适中，拿在手里刚刚好，非常适合在通勤途中或者短暂的休息时间里进行阅读。最令我印象深刻的是，它并没有像一些入门书籍那样，花大量篇幅去讲解Python的“为什么”，而是直接切入“怎么做”。它将Python的各种特性，从最基础的变量、数据类型，到更高级的模块、异常处理，都进行了条理清晰的梳理。每一个概念的解释都力求简洁明了，同时又不失准确性。我尤其欣赏它在介绍一些复杂概念时，比如生成器（Generators）和装饰器（Decorators），并没有回避其深度，而是用非常精炼的语言和恰到好处的代码示例，将核心思想传递出来。这对于我这样已经有一定Python基础，但仍然希望系统性地回顾和巩固知识的学习者来说，简直是福音。这本书让我感觉，它不是在“教”我Python，而是在“帮”我更好地理解和使用Python。

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