这里我们用 FAO(Food and Agriculture Organization) 组织提供的数据集，练习一下如何利用python进行探索性数据分析。
我们先导入需要用到的包
接下来，加载数据集
看一下数据量，
看一下数据的信息，
我们先来看一下variable,variable_full这两列的信息，
看一下统计了多少国家，
看一下有多少个时间周期，
看一下时间周期有哪些，
我们看一下某一列某个指标的缺失值的个数，比如variable是total_area时缺失值的个数,
我们通过几个维度来进行数据的分析：
我们按照上面的处理继续，现在我们想统计一下对于一个时间周期来说，不同国家在这个周期内的变化情况，
我们也可以按照国家分类，查看某个国家在不同时期的变化，
我们还可以根据属性，查看不同国家在不同周期内的变化情况，
我们还可以给定国家和指标，查看这个国家在这个指标上的变化情况，
我们还有region(区域)没有查看，我们来看一下：
通过上图可以看出，区域太多，不便于观察，我们可以将一些区域进行合并。减少区域数量有助于模型评估，可以创建一个字典来查找新的，更简单的区域(亚洲，北美洲，南美洲，大洋洲)
我们来看一下数据变化，
紧接着上面的数据处理，我们重新导入一下包，这次有一些新包，
我们看一下水资源的情况，
通过上图可以看出只有一小部分国家报告了可利用的水资源总量，这些国家中只有极少数国家拥有最近一段时间的数据，我们将删除变量，因为这么少的数据点会导致很多问题。
接下来我们看一下全国降雨指数，
全国降雨在2002年以后不再报到，所以我们也删除这个数据，
我们单独拿出一个洲来进行分析，举例南美洲，我们来看一下数据的完整性，
我们也可以指定不同的指标，
接下来，我们使用 pandas_profiling 来对单变量以及多变量之间的关系进行统计一下，
这里我们要计算的是，比如
我们按照 rural_pop 从小到大进行排序，发现的确有几个国家的农村人口是负数，
人口数目是不可能小于0，所以这说明数据有问题，存在脏数据，如果做分析预测时，要注意将这些脏数据处理一下。
接下来我们看一下偏度，我们规定，
正态分布的偏度应为零，负偏度表示左偏，正偏表示右偏。
偏度计算完后，我们计算一下峰度， 峰度也是一个正态分布，峰度不能为负，只能是正数 ，越大说明越陡峭，
接下来我们看一下，如果数据分布非常不均匀该怎么办呢，
上图是2013-2017年国家总人数的分布，通过上图我们发现，人口量少于200000(不考虑单位)的国家非常多，人口大于1200000的国家非常少，如果我们需要建模的话，这种数据我们是不能要的。这个时候我们应该怎么办呢？
通常，遇到这种情况，使用 log变换 将其变为正常。 对数变换 是数据变换的一种常用方式，数据变换的目的在于使数据的呈现方式接近我们所希望的前提假设，从而更好的进行统计推断。
接下来，我们用log转换一下，并看一下它的偏度和峰值，
可以看出偏度下降了很多，减少了倾斜。
可以发现峰度也下降了，接下来我们看一下经过log转换后的数据分布，
虽然数据还有一些偏度，但是明显好了很多，呈现的分布也比较标准。
首先我们先来看一下美国的人口总数随时间的变化，
接下来，我们查看北美洲每个国家人口总数随着时间的变化，
这个时候我们发现，一些国家由于人口数量本身就少，所以整个图像显示的不明显，我们可以改变一下参照指标，那我们通过什么标准化？我们可以选择一个国家的最小、平均、中位数、最大值...或任何其他位置。那我们选择最小值，这样我们就能看到每个国家的起始人口上的增长。
我们也可以用热度图来展示，用颜色的深浅来比较大小关系，
接下来我们分析一下水资源的分布情况，
我们可以进行一下log转换，
我们用热度图画一下，
连续值可以画成散点图，方便观看，
我们来看一下随着季节变化，人均GDP的变化情况，
相关程度：
相关度量两个变量之间的线性关系的强度，我们可以用相关性来识别变量。
现在我们单独拿出来一个指标分析是什么因素与人均GDP的变化有关系，正相关就是积极影响，负相关就是消极影响。
当我们在画图的时候也可以考虑一下利用bined设置一下区间，比如说连续值我们可以分成几个区间进行分析，这里我们以人均GDP的数量来进行分析，我们可以将人均GDP的数据映射到不同的区间，比如人均GDP比较低，比较落后的国家，以及人均GDP比较高，比较发达的国家，这个也是我们经常需要的操作，
做一下log变换，这里是25个bin
我们指定一下分割的标准，
我们还可以看一下人均GDP较低，落后国家的内部数据，下面我们看一下内部数据分布情况，用boxplot进行画图，
对于这部分的分布，我们还可以统计看一下其他指标，如下图所示，我们还可以看一下洪水的统计信息，
一些小提示和小技巧可能是非常有用的，特别是在编程领域。有时候使用一点点黑客技术，既可以节省时间，还可能挽救“生命”。
一个小小的快捷方式或附加组件有时真是天赐之物，并且可以成为真正的生产力助推器。所以，这里有一些小提示和小技巧，有些可能是新的，但我相信在下一个数据分析项目中会让你非常方便。
Pandas中数据框数据的Profiling过程
Profiling（分析器）是一个帮助我们理解数据的过程，而Pandas Profiling是一个Python包，它可以简单快速地对Pandas 的数据框数据进行 探索 性数据分析。
Pandas中df.describe()和df.info()函数可以实现EDA过程第一步。但是，它们只提供了对数据非常基本的概述，对于大型数据集没有太大帮助。 而Pandas中的Profiling功能简单通过一行代码就能显示大量信息，且在交互式HTML报告中也是如此。
对于给定的数据集，Pandas中的profiling包计算了以下统计信息：
由Pandas Profiling包计算出的统计信息包括直方图、众数、相关系数、分位数、描述统计量、其他信息——类型、单一变量值、缺失值等。
安装
用pip安装或者用conda安装
pip install pandas-profiling
conda install -c anaconda pandas-profiling
用法
下面代码是用很久以前的泰坦尼克数据集来演示多功能Python分析器的结果。
#importing the necessary packages
import pandas as pd
import pandas_profiling
df = pd.read_csv('titanic/train.csv')
pandas_profiling.ProfileReport(df)
一行代码就能实现在Jupyter Notebook中显示完整的数据分析报告，该报告非常详细，且包含了必要的图表信息。
还可以使用以下代码将报告导出到交互式HTML文件中。
profile = pandas_profiling.ProfileReport(df)
profile.to_file(outputfile="Titanic data profiling.html")
Pandas实现交互式作图
Pandas有一个内置的.plot（）函数作为DataFrame类的一部分。但是，使用此功能呈现的可视化不是交互式的，这使得它没那么吸引人。同样，使用pandas.DataFrame.plot（）函数绘制图表也不能实现交互。 如果我们需要在不对代码进行重大修改的情况下用Pandas绘制交互式图表怎么办呢？这个时候就可以用Cufflinks库来实现。
Cufflinks库可以将有强大功能的plotly和拥有灵活性的pandas结合在一起，非常便于绘图。下面就来看在pandas中如何安装和使用Cufflinks库。
安装
pip install plotly
# Plotly is a pre-requisite before installing cufflinks
pip install cufflinks
用法
#importing Pandas
import pandas as pd
#importing plotly and cufflinks in offline mode
import cufflinks as cf
import plotly.offline
cf.go_offline()
cf.set_config_file(offline=False, world_readable=True)
是时候展示泰坦尼克号数据集的魔力了。
df.iplot()
df.iplot() vs df.plot()
右侧的可视化显示了静态图表，而左侧图表是交互式的，更详细，并且所有这些在语法上都没有任何重大更改。
Magic命令
Magic命令是Jupyter notebook中的一组便捷功能，旨在解决标准数据分析中的一些常见问题。使用命令％lsmagic可以看到所有的可用命令。
所有可用的Magic命令列表
Magic命令有两种：行magic命令（line magics），以单个％字符为前缀，在单行输入操作；单元magic命令（cell magics），以双%%字符为前缀，可以在多行输入操作。如果设置为1，则不用键入%即可调用Magic函数。
接下来看一些在常见数据分析任务中可能用到的命令：
% pastebin
％pastebin将代码上传到Pastebin并返回url。Pastebin是一个在线内容托管服务，可以存储纯文本，如源代码片段，然后通过url可以与其他人共享。事实上，Github gist也类似于pastebin，只是有版本控制。
在file.py文件中写一个包含以下内容的python脚本，并试着运行看看结果。
#file.py
def foo(x):
return x
在Jupyter Notebook中使用％pastebin生成一个pastebin url。
%matplotlib notebook
函数用于在Jupyter notebook中呈现静态matplotlib图。用notebook替换inline，可以轻松获得可缩放和可调整大小的绘图。但记得这个函数要在导入matplotlib库之前调用。
%run
用％run函数在notebook中运行一个python脚本试试。
%run file.py
%%writefile
%% writefile是将单元格内容写入文件中。以下代码将脚本写入名为foo.py的文件并保存在当前目录中。
%%latex
%%latex函数将单元格内容以LaTeX形式呈现。此函数对于在单元格中编写数学公式和方程很有用。
查找并解决错误
交互式调试器也是一个神奇的功能，我把它单独定义了一类。如果在运行代码单元时出现异常，请在新行中键入％debug并运行它。 这将打开一个交互式调试环境，它能直接定位到发生异常的位置。还可以检查程序中分配的变量值，并在此处执行操作。退出调试器单击q即可。
Printing也有小技巧
如果您想生成美观的数据结构，pprint是首选。它在打印字典数据或JSON数据时特别有用。接下来看一个使用print和pprint来显示输出的示例。
让你的笔记脱颖而出
我们可以在您的Jupyter notebook中使用警示框/注释框来突出显示重要内容或其他需要突出的内容。注释的颜色取决于指定的警报类型。只需在需要突出显示的单元格中添加以下任一代码或所有代码即可。
蓝色警示框：信息提示
<p class="alert alert-block alert-info">
<b>Tip:</b>Use blue boxes (alert-info) for tips and notes.
If it’s a note, you don’t have to include the word “Note”.
</p>
黄色警示框：警告
<p class="alert alert-block alert-warning">
<b>Example:</b>Yellow Boxes are generally used to include additional examples or mathematical formulas.
</p>
绿色警示框：成功
<p class="alert alert-block alert-success">
Use green box only when necessary like to display links to related content.
</p>
红色警示框：高危
<p class="alert alert-block alert-danger">
It is good to avoid red boxes but can be used to alert users to not delete some important part of code etc.
</p>
打印单元格所有代码的输出结果
假如有一个Jupyter Notebook的单元格，其中包含以下代码行：
In [1]: 10+5
11+6
Out [1]: 17
单元格的正常属性是只打印最后一个输出，而对于其他输出，我们需要添加print()函数。然而通过在notebook顶部添加以下代码段可以一次打印所有输出。
添加代码后所有的输出结果就会一个接一个地打印出来。
In [1]: 10+5
11+6
12+7
Out [1]: 15
Out [1]: 17
Out [1]: 19
恢复原始设置：
InteractiveShell.ast_node_interactivity = "last_expr"
使用'i'选项运行python脚本
从命令行运行python脚本的典型方法是：python hello.py。但是，如果在运行相同的脚本时添加-i，例如python -i hello.py，就能提供更多优势。接下来看看结果如何。
首先，即使程序结束，python也不会退出解释器。因此，我们可以检查变量的值和程序中定义的函数的正确性。
其次，我们可以轻松地调用python调试器，因为我们仍然在解释器中：
import pdb
pdb.pm()
这能定位异常发生的位置，然后我们可以处理异常代码。
自动评论代码
Ctrl / Cmd + /自动注释单元格中的选定行，再次命中组合将取消注释相同的代码行。
删除容易恢复难
你有没有意外删除过Jupyter notebook中的单元格？如果答案是肯定的，那么可以掌握这个撤消删除操作的快捷方式。
如果您删除了单元格的内容，可以通过按CTRL / CMD + Z轻松恢复它。
如果需要恢复整个已删除的单元格，请按ESC + Z或EDIT>撤消删除单元格。
结论
在本文中，我列出了使用Python和Jupyter notebook时收集的一些小提示。我相信它们会对你有用，能让你有所收获，从而实现轻松编码！
Python数据分析必备的第三方库：
1、Pandas
Pandas是Python强大、灵活的数据分析和探索工具，包含Serise、DataFrame等高级数据结构和工具，安装Pandas可使Python中处理数据非常快速和简单。
Pandas是Python的一个数据分析包，Pandas最初使用用作金融数据分析工具而开发出来，因此Pandas为时间序列分析提供了很好的支持。
Pandas是为了解决数据分析任务而创建的，Pandas纳入了大量的库和一些标准的数据模型，提供了高效的操作大型数据集所需要的工具。Pandas提供了大量是我们快速便捷的处理数据的函数和方法。Pandas包含了高级数据结构，以及让数据分析变得快速、简单的工具。
2、Numpy
Numpy可以提供数组支持以及相应的高效处理函数，是Python数据分析的基础，也是Scipy、Pandas等数据处理和科学计算库最基本的函数功能库，且其数据类型对Python数据分析十分有用。
Numpy提供了两种基本的对象：ndarray和ufunc。ndarray是存储单一数据类型的多维数组，而ufunc是能够对数组进行处理的函数。
3、Matplotlib
Matplotlib是强大的数据可视化工具和作图库，是主要用于绘制数据图表的Python库，提供了绘制各类可视化图形的命令字库、简单的接口，可以方便用户轻松掌握图形的格式，绘制各类可视化图形。
Matplotlib是Python的一个可视化模块，他能方便的只做线条图、饼图、柱状图以及其他专业图形。
Matplotlib是基于Numpy的一套Python包，这个包提供了丰富的数据绘图工具，主要用于绘制一些统计图形。
4、SciPy
SciPy是一组专门解决科学计算中各种标准问题域的包的集合，包含的功能有最优化、线性代数、积分、插值、拟合、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算等，这些对数据分析和挖掘十分有用。
SciPy是一款方便、易于使用、专门为科学和工程设计的Python包，它包括统计、优化、整合、线性代数模块、傅里叶变换、信号和图像处理、常微分方程求解器等。Scipy依赖于Numpy，并提供许多对用户友好的和有效的数值例程，如数值积分和优化。
5、Keras
Keras是深度学习库，人工神经网络和深度学习模型，基于Theano之上，依赖于Numpy和Scipy，利用它可以搭建普通的神经网络和各种深度学习模型，如语言处理、图像识别、自编码器、循环神经网络、递归审计网络、卷积神经网络等。
6、Scrapy
Scrapy是专门为爬虫而生的工具，具有URL读取、HTML解析、存储数据等功能，可以使用Twisted异步网络库来处理网络通讯，架构清晰，且包含了各种中间件接口，可以灵活的完成各种需求。
7、Gensim
Gensim是用来做文本主题模型的库，常用于处理语言方面的任务，支持TF-IDF、LSA、LDA和Word2Vec在内的多种主题模型算法，支持流式训练，并提供了诸如相似度计算、信息检索等一些常用任务的API接口。
