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    数据分析和机器学习款式中处理缺失值的指南

    发布日期:2024-12-20 23:55    点击次数:120

    在数据分析和机器学习款式中,处理缺失值是确保数据质地和模子准确性的关节要领。缺失值的存在可能会导致模子历练的偏差,影响量度成果的准确性。因此,了解怎样有用地检测、删除或填凑数据中的缺失值关于保证数据质地至关进军。

    1. 检测缺失值

    当先,咱们需要检测数据聚集的缺失值。这不错通过多种编程谈话和库来达成,举例Python中的Pandas库。以下是怎样使用Pandas库来检测和统计缺失值的示例代码:

    import pandas as pd

    import numpy as np

    # 示例数据集

    data = {

    'A': [1, 2, np.nan, 4],

    'B': [5, np.nan, np.nan, 8],

    'C': [9, 10, 11, 12]

    }

    df = pd.DataFrame(data)

    # 检测缺失值并美艳出通盘缺失值的位置

    missing_values = df.isnull()

    print("缺失值位置:")

    print(missing_values)

    # 统计每列中的缺失值数目

    missing_counts = df.isnull().sum()

    print("\n每列的缺失值数目:")

    print(missing_counts)

    # 统计每行中的缺失值数目

    missing_counts_row = df.isnull().sum(axis=1)

    print("\n每行的缺失值数目:")

    print(missing_counts_row)

    2. 处理缺失值

    一朝识别出缺失值,接下来就需要决定怎样处理它们。常见的处理按序包括删除含有缺失值的数据点或用特定的值填充这些空白。以下是几种常用的填充政策止境应用代码:

    #删除含有缺失值的数据点

    适用于缺失数据量较小的情况,但可能会影响样本的代表性。

    # 删除任何包含缺失值的行

    df_cleaned = df.dropna()

    print("\n删除缺失值后的数据:")

    print(df_cleaned)

    # 删除通盘缺失值高出一定阈值的行或列(如高出30%)

    df_cleaned_threshold = df.dropna(thresh=len(df) * 0.7, axis=1)

    print("\n删除高出30%缺失值的列后数据:")

    print(df_cleaned_threshold)

    #均值/中位数/众数填充

    适用于数值型数据,左证数据散播选用最符合的统计量进行填充。

    # 使用均值填充

    df_filled_mean = df.fillna(df.mean())

    print("\n使用均值填充后的数据:")

    print(df_filled_mean)

    # 使用中位数填充

    df_filled_median = df.fillna(df.median())

    print("\n使用中位数填充后的数据:")

    print(df_filled_median)

    # 使用众数填充(针对分类数据)

    df_filled_mode = df.fillna(df.mode().iloc[0])

    print("\n使用众数填充后的数据:")

    print(df_filled_mode)

    #前后值填充

    关于本领序列数据,使用前一个或后一个不雅测值来填补缺失值,保抓本领序列的一致性。

    # 使用前向填充(forward fill)

    df_filled_ffill = df.fillna(method='ffill')

    print("\n使用前向填充后的数据:")

    print(df_filled_ffill)

    # 使用后向填充(backward fill)

    df_filled_bfill = df.fillna(method='bfill')

    print("\n使用后向填充后的数据:")

    print(df_filled_bfill)

    #基于模子量度的填充

    通过构建量度模子(如线性回首、方案树等),运用其他特征量度缺失值,并将其填入。

    from sklearn.linear_model import LinearRegression

    # 示例:使用线性回首填充某一列的缺失值

    X = df[['A', 'C']].dropna() # 零丁变量

    y = df['B'].dropna() # 因变量

    model = LinearRegression()

    model.fit(X, y)

    # 量度缺失值

    missing_indices = df['B'].isnull()

    df.loc[missing_indices, 'B'] = model.predict(df[['A', 'C']].loc[missing_indices])

    print("\n使用线性回首量度填充后的数据:")

    print(df)

    #K最隔邻填充

    找到与缺失值纪录最同样的K个邻居,然后用这些邻居的平均值来填充缺失值。

    from sklearn.impute import KNNImputer

    imputer = KNNImputer(n_neighbors=2)

    df_filled_knn = pd.DataFrame(imputer.fit_transform(df), columns=df.columns)

    print("\n使用KNN填充后的数据:")

    print(df_filled_knn)

    3. 再次查验数据

    处理完缺失值后,提出再次查验数据,确保通盘预期的缺失值王人已被正确处理,幸免后续分析或建模进程中出现不测问题。

    # 再次查验是否有剩余的缺失值

    remaining_missing = df_filled_knn.isnull().sum()

    print("\n处理后剩余的缺失值数目:")

    print(remaining_missing)

    总结

    通过上述要领,咱们不错有用地贬责和优化数据集,普及数据分析和机器学习项指标生效劳。每个处理按序的选用应左证具体的应用场景和数据特色来决定。举例,在医疗健康规模,由于数据的敏锐性和进军性,经常倾向于经受更保守的按序,如基于模子量度或K最隔邻填充,以减少因不妥处理导致的风险。

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