Python ระดับกลางสำหรับ Data Science

ก็มาต่อจากพาร์ทที่แล้วที่เราพาทุกคนไปทำความเข้าใจกับพื้นฐาน Python ใน Data Science กันแล้ว คราวนี้ถึงคราวที่เราจะมาต่อกันแล้วนะครับ ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงไวยากรณ์ของไพธอนมากขึ้น

Data Structures
Logic Control Flow and Filtering
Loops

1. Data Structures

โครงสร้างข้อมูลเป็นรูปแบบที่สามารถเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำได้ Python มีโครงสร้างข้อมูลในตัวหลายตัว ดังนั้นโปรแกรมเมอร์จึงไม่จำเป็นต้องดำเนินการเหล่านี้ตั้งแต่เริ่มต้น ซึ่งได้แก่:

Dictionary
Tuple
Set
List (กล่าวถึงในบทความก่อนหน้านี้)

1.1 Dictionaries

ใน Python พจนานุกรมคือชุดของคู่ key-value เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ให้คุณจัดเก็บและดึงค่าโดยใช้คีย์แทนดัชนี เช่นเดียวกับที่คุณทำกับ list หรือ tuple

พจนานุกรมประกาศใช้โดยใช้เครื่องหมายปีกกา {} และสามารถเติมด้วยคู่ key-value ที่คั่นด้วยเครื่องหมายทวิภาค (:)

#storing data by using lists
pop = [30.55, 2.77, 39.21]
countries = ["afghanistan", "albania", "algeria"]
...
#storing data by using dictionaries, Dictionaries are supposed 
#to be more convennient to store data about data
world = {"afghanistan":30.55,"albania":2.77, "algeria":39.21}
world["albania"]
output:
2.77

world = {"afghanistan":30.55,"albania":2.77,"algeria":39.21,"albania":2.81}
world
output:
{'afghanistan': 30.55,'albania': 2.81,'algeria': 39.21}

1.1.1 Adding data in a dictionary

#adding another country(key) and population(value) in the world dictionary
world["sealand"] = 0.000027
world
output:
{'afghanistan': 30.55,'albania': 2.81,'algeria': 39.21,'sealand': 2.7e-05}
#checking the addition of key in dictionary
"sealand" in world
output:
True

1.1.2 Deleting data from a dictionary

del(world["sealand"]) 
world 
output:
{'afghanistan': 30.55, 'albania': 2.81, 'algeria': 39.21}
#sealand (key and value) has been deleted

1.1.3 Lists vs. Dictionary

1.2 Tuples

ใน Python ทูเพิลเป็นลำดับขององค์ประกอบที่ไม่เปลี่ยนรูป ซึ่งหมายความว่าเมื่อสร้างทูเพิลแล้ว จะไม่สามารถแก้ไขเนื้อหาได้ Tuples คล้ายกับ listsใน Python แต่มีความแตกต่างที่สำคัญสองประการ:

ทูเพิลจะอยู่ในวงเล็บ () ส่วน lists จะอยู่ในวงเล็บเหลี่ยม []
Tuples ไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่ lists เปลี่ยนแปลงได้

# tuple are used with "round brackets"
t = (1,2,3)

# tuple indexing is just same as list indexing we covered before
t[1]
output:
2

# tuple slicing is just same as list slicing we covered before
t[1:]
output:
(2, 3)

1.3 Sets

ใน Python เซตคือชุดขององค์ประกอบที่ไม่ซ้ำแบบไม่มีลำดับ ซึ่งหมายความว่าแต่ละองค์ประกอบในชุดจะไม่ซ้ำกัน (เช่น สามารถปรากฏได้เพียงครั้งเดียวในชุด) และองค์ประกอบจะไม่ถูกจัดเก็บไว้ในลำดับใดๆ ชุดจะใช้เมื่อคุณต้องการเก็บคอลเลกชันขององค์ประกอบ แต่คุณไม่สนใจเกี่ยวกับลำดับหรือรายการที่ซ้ำกัน

set = {1,2,3}

# sets are collections of unique items
{1,2,3,1,2,1,2,3,3,3,3,2,2,2,1,1,2}
output:
{1, 2, 3}

# set item add
set.add(9)

set
output:
{1, 2, 3, 9}

# set allow intersection, difference, union among other operations
s1 = {1,2,3}
s2 = {3,4,5}
intersection = s1.intersection(s2)
print("intersection is:", intersection)
union = s1.union(s2)
print("union is:", union)
difference = s1.difference(s2)
print("difference is:", difference)

output:

intersection is: {3}
union is: {1, 2, 3, 4, 5}
difference is: {1, 2}

# Ashort hand for 
a={1,3,4,6,'g'}
b = {2, 3, 4, 5}

print("Intersection: ",a & b)
print("Union: ",a | b)

output:
Intersection:  {3, 4}
Union:  {1, 2, 3, 4, 5, 6, 'g'}

2. Logic Control Flow and Filtering

2.1 If

#basic syntax
if condition :
    expression

z = 4
if z % 2 == 0 :
  print("checking " + str(z))
  print("z is even")

output:
checking 4
z is even

2.2 else

#basic syntax
if condition :
  expression
else :
  expression

z = 5
if z % 2 == 0 : # False
   print("z is even")
else :
  print("z is odd")

output:
z is odd

2.3 elif

#basic syntax
if condition :
  expression
elif condition :
  expression
else :
  expression

z = 3
if z % 2 == 0 :
  print("z is divisible by 2") # False
elif z % 3 == 0 :
  print("z is divisible by 3") # True
else :
  print("z is neither divisible by 2 nor by 3")

output:
z is divisible by 3

3. Loops

while
for

3.1 while

while condition :
  expression

error = 50.0
# 0.78125
while error > 1: # False
  error = error / 4
  print(error)

output:
12.5
3.125
0.78125

3.2 for loop

#basic syntax
for var in seq :
  expression

# for each var in seq, execute expression

fam = [1.73, 1.68, 1.71, 1.89]
for height in fam :
  print(height)

output:
1.73
1.68
1.71
1.89

– enumerate, loops over list, dictionary, NumPy arrays

fam = [1.73, 1.68, 1.71, 1.89]
for index, height in enumerate(fam) :
  print("index " + str(index) + ": " + str(height))

output:
index 0: 1.73
index 1: 1.68
index 2: 1.71
index 3: 1.89

for c in "family" :
  print(c.capitalize())

output:
F
A
M
I
L
Y

#looping over dictionary
world = { "afghanistan":30.55,"albania":2.77,"algeria":39.21 }
for key, value in world.items() :
  print(key + "--" + str(value))

output: 
algeria -- 39.21
afghanistan -- 30.55
albania -- 2.77

import numpy as np
np_height = np.array([1.73, 1.68, 1.71, 1.89, 1.79])
np_weight = np.array([65.4, 59.2, 63.6, 88.4, 68.7])
bmi = np_weight / np_height ** 2
for val in bmi :
  print(val)

output:
21.852
20.975
21.750
24.747
21.441