第1章 Python基礎(chǔ) 1.1 Python語(yǔ)言簡(jiǎn)介 1.1.1 Python的應(yīng)用領(lǐng)域 1.1.2 Python的特點(diǎn) 1.2 Python環(huán)境搭建 1.2.1 安裝Python 1.2.2 IDE工具 1.2.3 安裝Jupyter Notebook 1.2.4 啟動(dòng)Jupyter Notebook 1.3 第一個(gè)Python程序 1.3.1 使用Jupyter Notebook編寫(xiě)和運(yùn)行第一個(gè)Python程序 1.3.2 編寫(xiě)腳本文件運(yùn)行第一個(gè)Python程序 1.4 Python語(yǔ)法基礎(chǔ) 1.4.1 標(biāo)識(shí)符 1.4.2 關(guān)鍵字 1.4.3 變量聲明 1.4.4 語(yǔ)句 1.4.5 代碼塊 1.4.6 模塊 1.5 數(shù)據(jù)類(lèi)型與運(yùn)算符 1.5.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型 1.5.2 運(yùn)算符 1.6 控制語(yǔ)句 1.6.1 分支語(yǔ)句 1.6.2 循環(huán)語(yǔ)句 1.6.3 跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句 1.7 序列 1.7.1 索引操作 1.7.2 序列切片 1.7.3 可變序列——列表 1.7.4 不可變序列——元組 1.7.5 列表推導(dǎo)式 1.8 集合 1.8.1 創(chuàng)建集合 1.8.2 集合推導(dǎo)式 1.9 字典 1.9.1 創(chuàng)建字典 1.9.2 字典推導(dǎo)式 1.10 字符串類(lèi)型 1.10.1 字符串表示方式 1.10.2 字符串格式化 1.11 函數(shù) 1.11.1 匿名函數(shù)與lambda表達(dá)式 1.11.2 數(shù)據(jù)處理中的兩個(gè)常用函數(shù) 1.12 文件讀取 1.13 本章總結(jié) 第2章 數(shù)據(jù)處理與分析 2.1 NumPy數(shù)組 2.1.1 安裝NumPy庫(kù) 2.1.2 創(chuàng)建數(shù)組 2.1.3 指定數(shù)組數(shù)據(jù)類(lèi)型 2.2 二維數(shù)組 2.2.1 創(chuàng)建二維數(shù)組 2.2.2 數(shù)組的屬性 2.2.3 數(shù)組的軸 2.3 三維數(shù)組 2.4 訪問(wèn)數(shù)組 2.4.1 索引訪問(wèn) 2.4.2 切片訪問(wèn) 2.4.3 花式索引 2.5 Pandas庫(kù) 2.5.1 為什么選擇Pandas 2.5.2 安裝Pandas庫(kù) 2.6 Series數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2.6.1 理解Series數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2.6.2 創(chuàng)建Series對(duì)象 2.6.3 訪問(wèn)Series數(shù)據(jù) 2.6.4 通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)Series數(shù)據(jù) 2.6.5 通過(guò)切片訪問(wèn)Series數(shù)據(jù) 2.7 DataFrame數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2.8 訪問(wèn)DataFrame數(shù)據(jù) 2.8.1 訪問(wèn)DataFrame列 2.8.2 訪問(wèn)DataFrame行 2.8.3 切片訪問(wèn) 2.9 讀寫(xiě)數(shù)據(jù) 2.9.1 CSV文件 2.9.2 讀取CSV文件數(shù)據(jù) 2.9.3 示例：從CSV文件讀取全國(guó)總?cè)丝?0年數(shù)據(jù) 2.9.4 讀取Excel文件數(shù)據(jù) 2.9.5 示例：從Excel文件讀取全國(guó)總?cè)丝?0年數(shù)據(jù) 2.9.6 讀取SQL數(shù)據(jù)庫(kù) 2.9.7 示例：從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取蘋(píng)果股票數(shù)據(jù) 2.10 本章總結(jié) 第3章 科研繪圖與學(xué)術(shù)圖表繪制庫(kù) 3.1 Matplotlib簡(jiǎn)介 3.1.1 安裝Matplotlib 3.1.2 Matplotlib基本繪圖概念 3.1.3 使用Matplotlib繪圖 3.1.4 自定義圖形樣式和標(biāo)簽 3.1.5 多圖形和子圖的創(chuàng)建 3.2 Seaborn簡(jiǎn)介 3.2.1 使用Seaborn繪圖的主要優(yōu)點(diǎn) 3.2.2 安裝Seaborn庫(kù) 3.2.3 設(shè)置Seaborn的樣式 3.2.4 控制圖表的顏色 3.2.5 Seaborn庫(kù)內(nèi)置數(shù)據(jù)集 3.3 本章總結(jié) 第4章 繪制單變量圖形 4.1 單變量圖形的特點(diǎn) 4.2 直方圖 4.2.1 繪制直方圖 4.2.2 示例：繪制空氣溫度分布直方圖 4.3 箱線圖 4.3.1 箱線圖的應(yīng)用 4.3.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)箱線圖 4.3.3 分類(lèi)箱線圖 4.3.4 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)分類(lèi)箱線圖 4.4 密度圖 4.4.1 密度圖的應(yīng)用 4.4.2 繪制密度圖 4.4.3 示例：繪制德國(guó)每日電力消耗密度圖 4.5 小提琴圖 4.5.1 小提琴圖與密度圖的區(qū)別 4.5.2 示例：繪制德國(guó)每日電力消耗小提琴圖 4.5.3 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)小提琴圖 4.6 餅圖 4.6.1 繪制餅圖 4.6.2 示例：繪制嬰兒性別比例餅圖 4.7 環(huán)狀圖 4.8 本章總結(jié) 第5章 繪制雙變量圖形 5.1 散點(diǎn)圖 5.1.1 繪制散點(diǎn)圖 5.1.2 示例：繪制汽車(chē)燃油效率散點(diǎn)圖 5.1.3 帶狀散點(diǎn)圖 5.1.4 示例：繪制汽車(chē)燃油效率帶狀散點(diǎn)圖 5.1.5 蜂群狀散點(diǎn)圖 5.1.6 示例：繪制汽車(chē)燃油效率蜂群狀散點(diǎn)圖 5.1.7 分類(lèi)散點(diǎn)圖 5.2 折線圖 5.2.1 繪制折線圖 5.2.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)折線圖 5.2.3 分類(lèi)折線圖 5.2.4 示例：繪制性別分類(lèi)折線圖 5.3 面積圖 5.3.1 繪制面積圖 5.3.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)面積圖 5.4 柱狀圖 5.4.1 柱狀圖的應(yīng)用 5.4.2 繪制柱狀圖 5.4.3 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)的燃油效率柱狀圖 5.5 條形圖 5.5.1 條形圖與柱狀圖的區(qū)別 5.5.2 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)的燃油效率條形圖 5.6 熱力圖 5.6.1 熱力圖的應(yīng)用 5.6.2 繪制熱力圖 5.7 雙變量核密度圖 5.7.1 繪制雙變量核密度圖 5.7.2 示例：繪制乘客數(shù)量雙變量核密度圖 5.8 線性回歸圖 5.8.1 線性回歸圖的應(yīng)用 5.8.2 繪制線性回歸圖 5.8.3 示例：繪制鉆石克拉數(shù)與價(jià)格的線性回歸圖 5.9 聯(lián)合圖 5.9.1 繪制聯(lián)合圖 5.9.2 示例：繪制鉆石數(shù)據(jù)集聯(lián)合圖 5.10 本章總結(jié) 第6章 繪制多變量圖形 6.1 氣泡圖 6.1.1 氣泡圖的應(yīng)用 6.1.2 氣泡圖與散點(diǎn)圖的區(qū)別 6.1.3 繪制氣泡圖 6.1.4 示例：繪制空氣質(zhì)量氣泡圖 6.2 堆積折線圖 6.2.1 繪制堆積折線圖 6.2.2 示例：繪制蘋(píng)果公司股票O(jiān)HLC堆積折線圖 6.3 堆積面積圖 6.3.1 堆積面積圖的應(yīng)用 6.3.2 繪制堆積面積圖 6.3.3 示例：繪制蘋(píng)果公司股票O(jiān)HLC堆積面積圖 6.4 堆積柱狀圖 6.4.1 堆積柱狀圖的應(yīng)用 6.4.2 繪制堆積柱狀圖 6.4.3 示例：繪制玻璃特征堆積柱狀圖 6.5 平行坐標(biāo)圖 6.5.1 繪制平行坐標(biāo)圖 6.5.2 示例：繪制高溫和低溫條件下的數(shù)據(jù)差異平行坐標(biāo)圖 6.6 矩陣圖 6.6.1 相關(guān)性矩陣圖 6.6.2 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)性能相關(guān)性熱力圖 6.6.3 散點(diǎn)矩陣圖 6.6.4 示例：繪制車(chē)輛特征散點(diǎn)矩陣圖 6.6.5 密度矩陣圖 6.6.6 示例：繪制車(chē)輛特征密度矩陣圖 6.7 分面網(wǎng)格分類(lèi)圖 6.7.1 繪制分面網(wǎng)格分類(lèi)圖 6.7.2 示例：繪制不同制造商的汽車(chē)公路里程分布分面網(wǎng)格圖 6.8 本章總結(jié) 第7章 繪制其他2D圖形 7.1 雷達(dá)圖 7.1.1 繪制雷達(dá)圖 7.1.2 示例：繪制問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果雷達(dá)圖 7.2 矩形樹(shù)狀圖 7.2.1 繪制矩形樹(shù)狀圖 7.2.2 示例：繪制車(chē)輛分類(lèi)矩形樹(shù)狀圖 7.3 三元相圖 7.3.1 三元相圖的應(yīng)用 7.3.2 創(chuàng)建三元相圖 7.3.3 示例：繪制銅鋅鎳合金三元相圖 7.4 峰巒圖 7.4.1 繪制峰巒圖 7.4.2 示例：繪制不同車(chē)型的城市和高速公路里程的峰巒圖 7.5 本章總結(jié) 第8章 繪制3D圖形 8.1 繪制3D圖形庫(kù) 8.2 3D靜態(tài)圖形 8.2.1 3D散點(diǎn)圖 8.2.2 繪制3D散點(diǎn)圖 8.2.3 示例：繪制玻璃屬性3D散點(diǎn)圖 8.2.4 3D線圖 8.2.5 繪制3D線圖 8.2.6 示例：繪制鳶尾花花萼和花瓣的關(guān)系3D線圖 8.2.7 3D曲面圖 8.2.8 繪制3D曲面圖 8.2.9 示例：繪制伊甸火山3D曲面圖 8.2.10 3D網(wǎng)格圖 8.2.11 繪制3D網(wǎng)格圖 8.2.12 示例：繪制伊甸火山3D網(wǎng)格圖 8.3 交互式3D圖形 8.3.1 繪制交互式3D散點(diǎn)圖 8.3.2 繪制交互式3D曲面圖 8.3.3 繪制交互式3D網(wǎng)格圖 8.4 本章總結(jié) 第9章 地理信息可視化 9.1 地圖散點(diǎn)圖 9.1.1 繪制地圖散點(diǎn)圖 9.1.2 繪制加利福尼亞州各城市數(shù)據(jù) 9.2 地圖熱力圖 9.2.1 創(chuàng)建地圖熱力圖 9.2.2 示例：繪制加利福尼亞州城市人口密度熱力圖 9.3 等值線圖 9.3.1 創(chuàng)建等值線圖 9.3.2 示例：繪制伊甸火山地形圖的等值線圖 9.4 本章總結(jié) 第10章 數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)報(bào)告、論文 10.1 使用Jupyter Notebook撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文 10.1.1 設(shè)置文檔結(jié)構(gòu) 10.1.2 導(dǎo)出文檔 10.2 使用ChatGPT工具輔助制作報(bào)告 10.2.1 思維導(dǎo)圖在數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)報(bào)告中的作用 10.2.2 繪制思維導(dǎo)圖 10.2.3 使用ChatGPT繪制思維導(dǎo)圖 10.2.4 示例：使用Markdown 繪制“基于機(jī)器學(xué)習(xí)的信用評(píng)分模型研究”思維導(dǎo)圖 10.2.5 示例：使用PlantUML繪制“基于機(jī)器學(xué)習(xí)的信用評(píng)分模型研究”思維導(dǎo)圖 10.2.6 使用ChatGPT制作電子表格 10.2.7 示例：模型評(píng)估指標(biāo)比較Markdown表格 10.2.8 示例：模型評(píng)估指標(biāo)比較CSV表格 10.3 本章總結(jié) 第11章 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練營(yíng) 11.1 案例1：用t檢驗(yàn)評(píng)估X藥品治療效果對(duì)比分析 11.1.1 步驟1：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 11.1.2 步驟2：假設(shè)檢驗(yàn) 11.1.3 步驟3：結(jié)果解釋 11.1.4 步驟4：可視化 11.2 案例2：美國(guó)大豆品種數(shù)據(jù)集可視化分析 11.2.1 步驟1：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 11.2.2 步驟2：清洗數(shù)據(jù) 11.2.3 不同大豆品種的樣本數(shù)量分布柱狀圖 11.2.4 葉邊緣、撕裂、畸形三者相關(guān)性分析 11.2.5 計(jì)算產(chǎn)量指數(shù) 11.2.6 不同大豆品種在產(chǎn)量上的差異 11.2.7 大豆產(chǎn)量影響因素分析散點(diǎn)矩陣圖 11.2.8 不同大豆品種在產(chǎn)量上的差異峰巒圖 11.3 本章總結(jié) 附錄 科研論文中圖表的繪制與配色 1.1 選擇合適的圖表類(lèi)型 1.2 善于把握色彩 1.2.1 了解色彩的規(guī)律 1.2.2 控制色調(diào) 1.3 字體和字號(hào) 1.3.1 主標(biāo)題（圖表標(biāo)題） 1.3.2 坐標(biāo)軸標(biāo)簽 1.3.3 刻度標(biāo)簽 1.3.4 圖例 1.3.5 數(shù)據(jù)標(biāo)注 1.4 標(biāo)注清晰 1.5 分辨率足夠 1.6 布局規(guī)整 1.7 風(fēng)格一致