本书为新形态一体化应用型人才培养“十四五”系列教材之一，全面讲解Python数据分析的相关知识和技术，内容包括Python数据分析概述、NumPy数值计算、Matplotlib数据可视化、Pandas数据分析、数据预处理、Sklearn机器学习。本书以培养学生编程能力和数据分析能力为目标，注重技术应用能力的培养。本书内容充实、结构合理、实用性强，具有明显的应用能力培养特色。学完本书后，读者可具备数据分析的基本能力。本书适合作为普通高等院校人工智能、数据科学与大数据以及计算机相关专业课程的教材，也可以作为相关从业人员的技术参考书。

数据的价值越来越被公众认可和推崇，而数据分析的作用就是通过一定的方法找出数据的价值。
近年来，随着大数据技术和人工智能技术的发展，Python已经成为数据科学领域最为重要的语言和工具。Python是一种面向对象、解释型的计算机程序设计语言，其语法简洁清晰、成熟稳定。
Python最重要的特点是具有丰富和强大的库，例如在数据分析领域的NumPy、Matplotlib、Pandas和Sklean等，这些库基本上包含了数据分析的所有方面，为数据分 析提供了强大的功能支持。有了这些数据分析库，就可以非常容易地对数据进行分析，不再需要从基础做起，从而大大降低了数据分析的难度和复杂度。
本书主要讲解使用Python以及Python的库进行数据分析的技术，全书共分为六章，主要内容如下：
第1章Python数据分析概述，主要讲解数据分析的相关概念及其应用、Python在数据分析领域的优势、Python数据分析的第三方类库、Python数据分析环境库的安装、JupyterNotebook工具的基本使用。
第2章NumPy数值计算，主要讲解NumPy数组的概念，NumPy数组的创建方法、属性和数据类型，常用数组操作方法的使用，数组的切片和索引方法，数组的各类运算方法和使用，NumPy的线性代数运算函数，数组的存取操作方法。
第3章Matplotlib数据可视化，主要讲解线形图的绘制，线形图的线的颜色、线型、坐标点、线宽设置；散点图、柱状图、条形图、饼图、直方图、箱线图的绘制；图例、坐标网格、坐标系、样式的设置，样式、RC设置和文本注解；子图的绘制、子图坐标系的设置、图形嵌套；三维图形的绘制。
第4章Pandas数据分析，主要讲解Pandas的数据结构，常用的DataFrame数据结构；DataFrame的基本功能，DataFrame的行操作与列操作；Pandas操作外部数据的方法，读取CVS、数据库数据的方法；DataFrame的重建索引、更换索引和层次化索引的使用；Series、DataFrame的数据运算，函数应用与映射、排序、迭代方法；描述性统计函数，协方差、相关性等的计算方法；分组与聚合的概念、分组聚合的方法使用；透视表、交叉表的方法。
第5章数据预处理，主要讲解数据清洗的概念和方法，重复值、缺失值和异常值的检测与处理；DataFrame对象的合并连接与重塑方法；数据变换的种类、常用的数据变换方法。
第6章Sklearn机器学习，主要讲解机器学习的有关概念，Sklearn数据集，Sklearn数据预处理，降维、回归、聚类和分类算法，模型的选择、训练、预测和评估等。
本书配有完善的教学资源，包括教学课件、电子教案、教学大纲、教学计划、实验参考、习题答案等，需要者可在中国铁道出版社教育资源数字化平台（http://www.tdpress.com/51eds）中下载。

本书由广东岭南职业技术学院吴道君、广州工程技术职业学院沈阳、河南轻工职业学院陈素霞任主编，河南理工大学马永强，广东岭南职业技术学院陈睿、李福芬，天津职业技术师范大学李照业，广西民族师范学院朱家荣任副主编，河南轻工职业学院朱慧泉、河南理工大学李嘉琪、郑州商学院任俊军、天津职业技术师范大学任灵平、河南牧业经济学院武书彦参与编写。全书由安阳工学院王庆喜主审。在本书的编写过程中，得到了名师课堂的大力支持，在此表示衷心感谢。


由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。

第1章Python数据分析概述11.1数据分析的概念、流程和应用11.1.1数据分析的概念11.1.2数据分析的流程21.1.3数据分析的应用21.2数据分析工具31.2.1常用工具41.2.2Python数据分析41.3Python数据分析环境5小结15习题15实验16第2章NumPy数值计算212.1NumPy多维数组212.1.1数组创建212.1.2数组对象属性282.1.3数组数据类型292.2数组操作302.2.1修改数组形状302.2.2翻转数组322.2.3连接数组332.2.4分割数组342.2.5数组元素添加与删除362.3数组索引与切片382.3.1数组索引382.3.2数组切片392.3.3布尔型索引402.3.4花式索引412.4数组的运算422.4.1数组和标量间的运算422.4.2广播422.4.3算术函数432.4.4集合运算462.4.5统计运算482.4.6排序492.4.7搜索512.5线性代数.522.5.1数组相乘52

吴道君，广东岭南职业技术学院讲师、高级软件工程师，承担编程基础C++、软件工程、J2EE编程开发、.NET开发等多门课程的教学任务。2011年12月指导学生参加第二届“国信蓝点杯”全国软件专业人才设计与开发大赛并获得个人赛全国总决赛“二等奖”，2013年在广东省首届信息技术类专业带头人“说专业”竞赛中获得“二等奖”。发表论文数篇，主编教材多部。 沈阳，任职于广州工程技术职业学院，信息系统项目管理师（高级），研究方向：大数据技术、移动互联网软件开发，主授课程：Python大数据应用及实训、Web前端技术、Android软件项目开发，发表多篇SCI、EI和中文核心论文。 陈素霞，博士（美国乔治福克斯大学），河南轻工职业学院教师，副教授，专业方向为计算机应用专业，河南省学术技术带头人，参与多部教材编写工作，参与多项教科研项目并获奖。

①教学资源丰富，如教学视频、教学大纲、课件、案例源代码、习题、答案等。
②新形态教材，书中附有教学视频的二维码。
③依据国家教学要求，融入思政元素。
④注重实践操作，设置大量例题及贴近现实的案例。