python基础教程函数_python做数据处理

本文目录一览：

• 1、python常用函数
• 2、Python气象数据处理与绘图(2)：常用数据计算方法
• 3、python三个重要的内置函数(map, filter,reduce)-
• 4、python字典操作函数

python常用函数

1、complex()

返回一个形如 a+bj 的复数，传入参数分为三种情况：

参数为空时，返回0j；参数为字符串时，将字符串表达式解释为复数形式并返回；参数为两个整数(a,b)时，返回 a+bj；参数只有一个整数 a 时，虚部 b 默认为0，函数返回 a+0j。

2、dir()

不提供参数时，返回当前本地范围内的名称列表；提供一个参数时，返回该对象包含的全部属性。

3、divmod(a,b)

a — 代表被除数，整数或浮点数；b — 代表除数，整数或浮点数；根据 除法运算 计算 a,b 之间的商和余数，函数返回一个元组(p,q) ，p 代表商 a//b ，q 代表余数 a%b。

4、enumerate(iterable,start=0)

iterable — 一个可迭代对象，列表、元组序列等；start — 计数索引值，默认初始为0‘该函数返回枚举对象是个迭代器，利用 next() 方法依次返回元素值，每个元素以元组形式存在，包含一个计数元素(起始为 start )和 iterable 中对应的元素值。

Python气象数据处理与绘图(2)：常用数据计算方法

对于气象绘图来讲，第一步是对数据的处理，通过各类公式，或者统计方法将原始数据处理为目标数据。

按照气象统计课程的内容，我给出了一些常用到的统计方法的对应函数：

在计算气候态，区域平均时均要使用到求均值函数，对应NCL中的dim_average函数，在python中通常使用np.mean()函数

numpy.mean(a, axis, dtype)

假设a为[time,lat,lon]的数据，那么

需要特别注意的是，气象数据中常有缺测，在NCL中，使用求均值函数会自动略过，而在python中，当任意一数与缺测(np.nan)计算的结果均为np.nan，比如求[1,2,3,4，np.nan]的平均值，结果为np.nan

因此，当数据存在缺测数据时，通常使用np.nanmean()函数，用法同上，此时[1,2,3,4，np.nan]的平均值为(1+2+3+4)/4 = 2.5

同样的，求某数组最大最小值时也有np.nanmax(), np.nanmin()函数来补充np.max(), np.min()的不足。

其他很多np的计算函数也可以通过在前边加‘nan’来使用。

另外，

也可以直接将a中缺失值全部填充为0。

np.std(a, axis, dtype)

用法同np.mean()

在NCL中有直接求数据标准化的函数dim_standardize()

其实也就是一行的事，根据需要指定维度即可。

皮尔逊相关系数：

相关可以说是气象科研中最常用的方法之一了，numpy函数中的np.corrcoef(x, y)就可以实现相关计算。但是在这里我推荐scipy.stats中的函数来计算相关系数：

这个函数缺点和有点都很明显，优点是可以直接返回相关系数R及其P值，这避免了我们进一步计算置信度。而缺点则是该函数只支持两个一维数组的计算，也就是说当我们需要计算一个场和一个序列的相关时，我们需要循环来实现。

其中a[time,lat,lon]，b[time]

(NCL中为regcoef()函数)

同样推荐Scipy库中的stats.linregress(x,y)函数：

slop: 回归斜率

intercept：回归截距

r_value： 相关系数

p_value： P值

std_err： 估计标准误差

直接可以输出P值，同样省去了做置信度检验的过程，遗憾的是仍需同相关系数一样循环计算。

python三个重要的内置函数(map, filter,reduce)-

map函数第一个参数是一个函数function，第二个参数是一个可迭代的对象iterable，他的功能是将可迭代对象iterable里面的每一项都应用到函数function中，然后返回一个迭代器。

可迭代器里面有多少个元素则结果就包含多少个元素

filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。

该接收两个参数，第一个为函数，第二个为序列，序列的每个元素作为参数传递给函数进行判断，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表中。

reduce() 函数会对参数序列中元素进行累积。

函数将一个数据集合（链表，元组等）中的所有数据进行下列操作：用传给 reduce 中的函数 function（有两个参数）先对集合中的第 1、2 个元素进行操作，得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算，最后得到一个结果。

python字典操作函数

字典是一种通过名字或者关键字引用的得数据结构，其键可以是数字、字符串、元组，这种结构类型也称之为映射。字典类型是Python中唯一内建的映射类型，基本的操作包括如下：

(1)len()：返回字典中键—值对的数量；

(2)d[k]:返回关键字对于的值；

(3)d[k]=v:将值关联到键值k上；

(4)del d[k]:删除键值为k的项；

(5)key in d:键值key是否在d中，是返回True，否则返回False。

(6)clear函数：清除字典中的所有项

(7)copy函数：返回一个具有相同键值的新字典；deepcopy()函数使用深复制，复制其包含所有的值，这个方法可以解决由于副本修改而使原始字典也变化的问题

(8)fromkeys函数：使用给定的键建立新的字典，键默认对应的值为None

(9)get函数：访问字典成员

(10)has_key函数：检查字典中是否含有给出的键

(11)items和iteritems函数:items将所有的字典项以列表方式返回，列表中项来自（键，值），iteritems与items作用相似，但是返回的是一个迭代器对象而不是列表

(12)keys和iterkeys：keys将字典中的键以列表形式返回，iterkeys返回键的迭代器

(13)pop函数：删除字典中对应的键

(14)popitem函数：移出字典中的项

(15)setdefault函数：类似于get方法，获取与给定键相关联的值，也可以在字典中不包含给定键的情况下设定相应的键值

(16)update函数：用一个字典更新另外一个字典

(17) values和itervalues函数：values以列表的形式返回字典中的值，itervalues返回值得迭代器，由于在字典中值不是唯一的，所以列表中可以包含重复的元素

一、字典的创建

1.1 直接创建字典

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

printd[‘two’]

printd[‘three’]

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

1.2 通过dict创建字典

# _*_ coding:utf-8 _*_

items=[(‘one’,1),(‘two’,2),(‘three’,3),(‘four’,4)]

printu’items中的内容:’

printitems

printu’利用dict创建字典，输出字典内容:’

d=dict(items)

printd

printu’查询字典中的内容:’

printd[‘one’]

printd[‘three’]

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

items中的内容:

[(‘one’,1), (‘two’,2), (‘three’,3), (‘four’,4)]

利用dict创建字典，输出字典内容:

{‘four’:4,’three’:3,’two’:2,’one’:1}

查询字典中的内容:

或者通过关键字创建字典

# _*_ coding:utf-8 _*_

d=dict(one=1,two=2,three=3)

printu’输出字典内容:’

printd

printu’查询字典中的内容:’

printd[‘one’]

printd[‘three’]

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

输出字典内容:

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

查询字典中的内容:

二、字典的格式化字符串

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3,’four’:4}

printd

print”three is %(three)s.”%d

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘four’:4,’three’:3,’two’:2,’one’:1}

threeis3.

三、字典方法

3.1 clear函数：清除字典中的所有项

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3,’four’:4}

printd

d.clear()

printd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘four’:4,’three’:3,’two’:2,’one’:1}

{}

请看下面两个例子

3.1.1

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={}

dd=d

d[‘one’]=1

d[‘two’]=2

printdd

d={}

printd

printdd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘two’:2,’one’:1}

{}

{‘two’:2,’one’:1}

3.1.2

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={}

dd=d

d[‘one’]=1

d[‘two’]=2

printdd

d.clear()

printd

printdd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘two’:2,’one’:1}

{}

{}

3.1.2与3.1.1唯一不同的是在对字典d的清空处理上，3.1.1将d关联到一个新的空字典上，这种方式对字典dd是没有影响的，所以在字典d被置空后，字典dd里面的值仍旧没有变化。但是在3.1.2中clear方法清空字典d中的内容，clear是一个原地操作的方法，使得d中的内容全部被置空，这样dd所指向的空间也被置空。

3.2 copy函数：返回一个具有相同键值的新字典

# _*_ coding:utf-8 _*_

x={‘one’:1,’two’:2,’three’:3,’test’:[‘a’,’b’,’c’]}

printu’初始X字典：’

printx

printu’X复制到Y：’

y=x.copy()

printu’Y字典：’

printy

y[‘three’]=33

printu’修改Y中的值，观察输出：’

printy

printx

printu’删除Y中的值，观察输出’

y[‘test’].remove(‘c’)

printy

printx

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

初始X字典：

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’],’three’:3,’two’:2,’one’:1}

X复制到Y：

Y字典：

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’],’one’:1,’three’:3,’two’:2}

修改Y中的值，观察输出：

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’],’one’:1,’three’:33,’two’:2}

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’],’three’:3,’two’:2,’one’:1}

删除Y中的值，观察输出

{‘test’: [‘a’,’b’],’one’:1,’three’:33,’two’:2}

{‘test’: [‘a’,’b’],’three’:3,’two’:2,’one’:1}

注：在复制的副本中对值进行替换后，对原来的字典不产生影响，但是如果修改了副本，原始的字典也会被修改。deepcopy函数使用深复制，复制其包含所有的值，这个方法可以解决由于副本修改而使原始字典也变化的问题。

# _*_ coding:utf-8 _*_

fromcopyimportdeepcopy

x={}

x[‘test’]=[‘a’,’b’,’c’,’d’]

y=x.copy()

z=deepcopy(x)

printu’输出：’

printy

printz

printu’修改后输出：’

x[‘test’].append(‘e’)

printy

printz

运算输出：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

输出：

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’,’d’]}

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’,’d’]}

修改后输出：

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’,’d’,’e’]}

{‘test’: [‘a’,’b’,’c’,’d’]}

3.3 fromkeys函数：使用给定的键建立新的字典，键默认对应的值为None

# _*_ coding:utf-8 _*_

d=dict.fromkeys([‘one’,’two’,’three’])

printd

运算输出：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:None,’two’:None,’one’:None}

或者指定默认的对应值

# _*_ coding:utf-8 _*_

d=dict.fromkeys([‘one’,’two’,’three’],’unknow’)

printd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:’unknow’,’two’:’unknow’,’one’:’unknow’}

3.4 get函数：访问字典成员

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

printd.get(‘one’)

printd.get(‘four’)

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

1

None

注：get函数可以访问字典中不存在的键，当该键不存在是返回None

3.5 has_key函数：检查字典中是否含有给出的键

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

printd.has_key(‘one’)

printd.has_key(‘four’)

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

True

False

3.6 items和iteritems函数:items将所有的字典项以列表方式返回，列表中项来自（键，值），iteritems与items作用相似，但是返回的是一个迭代器对象而不是列表

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

list=d.items()

forkey,valueinlist:

  printkey,’:’,value

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

three :3

two :2

one :1

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

it=d.iteritems()

fork,vinit:

  print”d[%s]=”%k,v

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

d[three]=3

d[two]=2

d[one]=1

3.7 keys和iterkeys：keys将字典中的键以列表形式返回，iterkeys返回键的迭代器

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

printu’keys方法：’

list=d.keys()

printlist

printu’\niterkeys方法：’

it=d.iterkeys()

forxinit:

  printx

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

keys方法：

[‘three’,’two’,’one’]

iterkeys方法：

three

two

one

3.8 pop函数：删除字典中对应的键

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

d.pop(‘one’)

printd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

{‘three’:3,’two’:2}

3.9 popitem函数：移出字典中的项

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

d.popitem()

printd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

{‘two’:2,’one’:1}

3.10 setdefault函数：类似于get方法，获取与给定键相关联的值，也可以在字典中不包含给定键的情况下设定相应的键值

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={‘one’:1,’two’:2,’three’:3}

printd

printd.setdefault(‘one’,1)

printd.setdefault(‘four’,4)

printd

运算结果：

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

{‘four’:4,’three’:3,’two’:2,’one’:1}

3.11 update函数：用一个字典更新另外一个字典

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={

  ‘one’:123,

  ‘two’:2,

  ‘three’:3

  }

printd

x={‘one’:1}

d.update(x)

printd

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

{‘three’:3,’two’:2,’one’:123}

{‘three’:3,’two’:2,’one’:1}

3.12 values和itervalues函数：values以列表的形式返回字典中的值，itervalues返回值得迭代器，由于在字典中值不是唯一的，所以列表中可以包含重复的元素

# _*_ coding:utf-8 _*_

d={

  ‘one’:123,

  ‘two’:2,

  ‘three’:3,

  ‘test’:2

  }

printd.values()

运算结果：

=======RESTART: C:\Users\Mr_Deng\Desktop\test.py=======

[2,3,2,123]