Python数据分析基础教程：NumPy学习指南（第2版） PDF 超清完整版

内容简介

NumPy是一个优秀的科学计算库，它提供了许多有用的数学函数、强大的多维数组对象和出色的计算性能不仅可以替代Matlab和Mathematica的许多功能，还可以成为Python科学计算生态系统的重要组成部分。但与这些商业产品不同的是，它是免费的开源软件。

这本书从NumPy安装开始，逐渐过渡到数组对象、常用函数、矩阵运算、线性代数、金融函数、窗函数、质量控制等，并致力于向初级Python程序员全面讲述NumPy及其用途。此外，通过书中丰富的例子，你还将学习Matplotlib绘图，并结合使用其他Python科学计算库（如SciPy和Scikits），使工作更加有效，并使代码更加简洁高效。

目录

• 第1章NumPy快速入门1
• 1.1 Python1
• 1.2 动手实践：在不同的操作系统上安装Python1
• 1.3 Windows2
• 1.4 动手实践：在Windows上安装NumPy、Matplotlib、SciPy和IPython2
• 1.5 Linux4
• 1.6 动手实践：在Linux上安装NumPy、Matplotlib、SciPy和IPython5
• 1.7 Mac OS X5
• 1.8 动手实践：在Mac OS X上安装NumPy、Matplotlib和SciPy5
• 1.9 动手实践：使用MacPorts或Fink安装NumPy、SciPy、Matplotlib和IPython7
• 1.10 编译源代码8
• 1.11 数组对象8
• 1.12 动手实践：向量加法8
• 1.13 IPython：一个交互式shell工具11
• 1.14 在线资源和帮助14
• 1.15 本章小结15
• 第2章NumPy基础16
• 2.1 NumPy数组对象16
• 2.2 动手实践：创建多维数组17
• 2.2.1 选取数组元素18
• 2.2.2 NumPy数据类型19
• 2.2.3 数据类型对象20
• 2.2.4 字符编码20
• 2.2.5 自定义数据类型21
• 2.2.6 dtype类的属性22
• 2.3 动手实践：创建自定义数据类型22
• 2.4 一维数组的索引和切片23
• 2.5 动手实践：多维数组的切片和索引23
• 2.6 动手实践：改变数组的维度26
• 2.7 数组的组合27
• 2.8 动手实践：组合数组27
• 2.9 数组的分割30
• 2.10 动手实践：分割数组30
• 2.11 数组的属性32
• 2.12 动手实践：数组的转换34
• 2.13 本章小结35
• 第3章常用函数36
• 3.1 文件读写36
• 3.2 动手实践：读写文件36
• 3.3 CSV文件37
• 3.4 动手实践：读入CSV文件37
• 3.5 成交量加权平均价格（VWAP）38
• 3.6 动手实践：计算成交量加权平均价格38
• 3.6.1 算术平均值函数38
• 3.6.2 时间加权平均价格39
• 3.7 取值范围39
• 3.8 动手实践：找到最大值和最小值40
• 3.9 统计分析41
• 3.10 动手实践：简单统计分析41
• 3.11 股票收益率43
• 3.12 动手实践：分析股票收益率43
• 3.13 日期分析45
• 3.14 动手实践：分析日期数据45
• 3.15 周汇总48
• 3.16 动手实践：汇总数据48
• 3.17 真实波动幅度均值（ATR）52
• 3.18 动手实践：计算真实波动幅度均值52
• 3.19 简单移动平均线54
• 3.20 动手实践：计算简单移动平均线54
• 3.21 指数移动平均线56
• 3.22 动手实践：计算指数移动平均线56
• 3.23 布林带58
• 3.24 动手实践：绘制布林带58
• 3.25 线性模型61
• 3.26 动手实践：用线性模型预测价格61
• 3.27 趋势线63
• 3.28 动手实践：绘制趋势线63
• 3.29 ndarray对象的方法66
• 3.30 动手实践：数组的修剪和压缩67
• 3.31 阶乘67
• 3.32 动手实践：计算阶乘67
• 3.33 本章小结68
• 第4章便捷函数70
• 4.1 相关性70
• 4.2 动手实践：股票相关性分析71
• 4.3 多项式74
• 4.4 动手实践：多项式拟合74
• 4.5 净额成交量77
• 4.6 动手实践：计算OBV78
• 4.7 交易过程模拟79
• 4.8 动手实践：避免使用循环80
• 4.9 数据平滑82
• 4.10 动手实践：使用hanning函数平滑数据82
• 4.11 本章小结85
• 第5章矩阵和通用函数86
• 5.1 矩阵86
• 5.2 动手实践：创建矩阵86
• 5.3 从已有矩阵创建新矩阵88
• 5.4 动手实践：从已有矩阵创建新矩阵88
• 5.5 通用函数89
• 5.6 动手实践：创建通用函数89
• 5.7 通用函数的方法90
• 5.8 动手实践：在add上调用通用函数的方法91
• 5.9 算术运算93
• 5.10 动手实践：数组的除法运算93
• 5.11 模运算95
• 5.12 动手实践：模运算95
• 5.13 斐波那契数列96
• 5.14 动手实践：计算斐波那契数列96
• 5.15 利萨茹曲线97
• 5.16 动手实践：绘制利萨茹曲线97
• 5.17 方波99
• 5.18 动手实践：绘制方波99
• 5.19 锯齿波和三角波100
• 5.20 动手实践：绘制锯齿波和三角波101
• 5.21 位操作函数和比较函数102
• 5.22 动手实践：玩转二进制位102
• 5.23 本章小结104
• 第6章深入学习NumPy模块105
• 6.1 线性代数105
• 6.2 动手实践：计算逆矩阵105
• 6.3 求解线性方程组107
• 6.4 动手实践：求解线性方程组107
• 6.5 特征值和特征向量108
• 6.6 动手实践：求解特征值和特征向量108
• 6.7 奇异值分解110
• 6.8 动手实践：分解矩阵110
• 6.9 广义逆矩阵112
• 6.10 动手实践：计算广义逆矩阵112
• 6.11 行列式113
• 6.12 动手实践：计算矩阵的行列式113
• 6.13 快速傅里叶变换114
• 6.14 动手实践：计算傅里叶变换114
• 6.15 移频115
• 6.16 动手实践：移频116
• 6.17 随机数117
• 6.18 动手实践：硬币赌博游戏117
• 6.19 超几何分布119
• 6.20 动手实践：模拟游戏秀节目119
• 6.21 连续分布121
• 6.22 动手实践：绘制正态分布121
• 6.23 对数正态分布122
• 6.24 动手实践：绘制对数正态分布122
• 6.25 本章小结123
• 第7章专用函数124
• 7.1 排序124
• 7.2 动手实践：按字典序排序124
• 7.3 复数126
• 7.4 动手实践：对复数进行排序126
• 7.5 搜索127
• 7.6 动手实践：使用searchsorted函数127
• 7.7 数组元素抽取128
• 7.8 动手实践：从数组中抽取元素128
• 7.9 金融函数129
• 7.10 动手实践：计算终值130
• 7.11 现值131
• 7.12 动手实践：计算现值131
• 7.13 净现值131
• 7.14 动手实践：计算净现值132
• 7.15 内部收益率132
• 7.16 动手实践：计算内部收益率132
• 7.17 分期付款133
• 7.18 动手实践：计算分期付款133
• 7.19 付款期数133
• 7.20 动手实践：计算付款期数134
• 7.21 利率134
• 7.22 动手实践：计算利率134
• 7.23 窗函数134
• 7.24 动手实践：绘制巴特利特窗135
• 7.25 布莱克曼窗135
• 7.26 动手实践：使用布莱克曼窗平滑股价数据136
• 7.27 汉明窗137
• 7.28 动手实践：绘制汉明窗137
• 7.29 凯泽窗138
• 7.30 动手实践：绘制凯泽窗138
• 7.31 专用数学函数139
• 7.32 动手实践：绘制修正的贝塞尔函数139
• 7.33 sinc函数140
• 7.34 动手实践：绘制sinc函数140
• 7.35 本章小结142
• 第8章质量控制143
• 8.1 断言函数143
• 8.2 动手实践：使用assert_almost_equal断言近似相等144
• 8.3 近似相等145
• 8.4 动手实践：使用assert_approx_equal断言近似相等145
• 8.5 数组近似相等146
• 8.6 动手实践：断言数组近似相等146
• 8.7 数组相等147
• 8.8 动手实践：比较数组147
• 8.9 数组排序148
• 8.10 动手实践：核对数组排序148
• 8.11 对象比较149
• 8.12 动手实践：比较对象149
• 8.13 字符串比较149
• 8.14 动手实践：比较字符串150
• 8.15 浮点数比较150
• 8.16 动手实践：使用assert_array_ almost_equal_nulp比较浮点数151
• 8.17 多ULP的浮点数比较151
• 8.18 动手实践：设置maxulp并比较浮点数151
• 8.19 单元测试152
• 8.20 动手实践：编写单元测试152
• 8.21 nose和测试装饰器154
• 8.22 动手实践：使用测试装饰器155
• 8.23 文档字符串157
• 8.24 动手实践：执行文档字符串测试157
• 8.25 本章小结158
• 第9章使用Matplotlib绘图159
• 9.1 简单绘图159
• 9.2 动手实践：绘制多项式函数159
• 9.3 格式字符串161
• 9.4 动手实践：绘制多项式函数及其导函数161
• 9.5 子图163
• 9.6 动手实践：绘制多项式函数及其导函数163
• 9.7 财经165
• 9.8 动手实践：绘制全年股票价格165
• 9.9 直方图167
• 9.10 动手实践：绘制股价分布直方图167
• 9.11 对数坐标图169
• 9.12 动手实践：绘制股票成交量169
• 9.13 散点图171
• 9.14 动手实践：绘制股票收益率和成交量变化的散点图171
• 9.15 着色173
• 9.16 动手实践：根据条件进行着色173
• 9.17 图例和注释175
• 9.18 动手实践：使用图例和注释175
• 9.19 三维绘图177
• 9.20 动手实践：在三维空间中绘图178
• 9.21 等高线图179
• 9.22 动手实践：绘制色彩填充的等高线图179
• 9.23 动画180
• 9.24 动手实践：制作动画180
• 9.25 本章小结182
• 第10章NumPy的扩展：SciPy183
• 10.1 MATLAB和Octave183
• 10.2 动手实践：保存和加载.mat文件183
• 10.3 统计184
• 10.4 动手实践：分析随机数185
• 10.5 样本比对和SciKits187
• 10.6 动手实践：比较股票对数收益率187
• 10.7 信号处理190
• 10.8 动手实践：检测QQQ股价的线性趋势190
• 10.9 傅里叶分析192
• 10.10 动手实践：对去除趋势后的信号进行滤波处理192
• 10.11 数学优化194
• 10.12 动手实践：拟合正弦波195
• 10.13 数值积分197
• 10.14 动手实践：计算高斯积分198
• 10.15 插值198
• 10.16 动手实践：一维插值198
• 10.17 图像处理200
• 10.18 动手实践：处理Lena图像200
• 10.19 音频处理202
• 10.20 动手实践：重复音频片段202
• 10.21 本章小结204
• 第11章玩转Pygame205
• 11.1 Pygame205
• 11.2 动手实践：安装Pygame205
• 11.3 Hello World206
• 11.4 动手实践：制作简单游戏206
• 11.5 动画208
• 11.6 动手实践：使用NumPy和Pygame制作动画对象208
• 11.7 Matplotlib211
• 11.8 动手实践：在Pygame中使用Matplotlib211
• 11.9 屏幕像素214
• 11.10 动手实践：访问屏幕像素214
• 11.11 人工智能216
• 11.12 动手实践：数据点聚类216
• 11.13 OpenGL和Pygame218
• 11.14 动手实践：绘制谢尔宾斯基地毯218
• 11.15 模拟游戏221
• 11.16 动手实践：模拟生命221
• 11.17 本章小结224
• 突击测验答案225