缺失值处理 - 拉格朗日插值法 - Python代码
目錄
缺失值處理
拉格朗日差值法的理論基礎
拉格朗日插值法代碼實現(xiàn)
其他數(shù)據(jù)預處理方法
缺失值處理
處理缺失值常用的辦法可分為三類:刪除記錄、數(shù)據(jù)插補、不處理。
其中常見的數(shù)據(jù)插補法有:
如果通過刪除小部分的數(shù)據(jù)就可以達到既定的目標,且不會影響結(jié)果的準確性,那么這無疑是最簡單有效的。但是,在不了解情況的時候還是不要這樣冒險比較好,因為刪除數(shù)據(jù)是所有老板最不愿意看見的,不但浪費了很大的資源,也丟棄了大量有可能隱藏在缺失值記錄中的信息。
這里我們主要說一說拉格朗日插值法,主要講這個方法,是因為大學數(shù)值分析課上,認為這個方法最好,哈哈,其他方法有興趣的同學也可以試一試。除了拉格朗日插值法,還有牛頓插值法、Hermite插值法、分段插值法和樣條插值法。
拉格朗日插值法在理論分析中很方便,因為他的公式結(jié)構(gòu)緊湊。但是在實際應用中,如果存在差值節(jié)點經(jīng)常增減變化時,拉格朗日插值法的插值多項式也需要隨之變化,遇見數(shù)據(jù)源比較大的時候,這難免有些浪費時間,這個時候,其實牛頓插值法更加適用。
拉格朗日差值法的理論基礎
偷懶不愿敲公式,所以直接拋了一個截圖,見諒見諒。
拉格朗日插值法代碼實現(xiàn)
數(shù)據(jù)源大概是這樣的:
| time | count |
| 2018/5/1 | 106684 |
| 2018/5/2 | 106644 |
| 2018/5/3 | 176520 |
| 2018/5/4 | 152311 |
| 2018/5/5 | 160264 |
| 2018/5/6 | |
| 2018/5/7 | 182263 |
| 2018/5/8 | 172887 |
| 2018/5/9 | 160264 |
| 2018/5/10 | 152704 |
| 2018/5/11 | 110049 |
| 2018/5/12 | 136951 |
| 2018/5/13 | |
| 2018/5/14 | 143165 |
| 2018/5/15 | 136951 |
| 2018/5/16 | |
| 2018/5/17 | 135287 |
黃色部分是缺失值,需要通過其前后的數(shù)據(jù)進行插補,下面是代碼實現(xiàn)了。
# -*- coding: utf-8 -*- #拉格朗日法插補空缺值import pandas as pd #導入pandas庫 from scipy.interpolate import lagrange #導入拉格朗日函數(shù)inputfile = u'E:\\pythondata\\cjm5.xlsx' outputfile = u'E:\\pythondata\\cjm5_1.xlsx'data= pd.read_excel(inputfile) data[u'count'][(data[u'count']<100000) | (data[u'count']>200000)] = None #將異常值清空def ployinterp_column(s,n,k=2): #k=2表示用空值的前后兩個數(shù)值來擬合曲線,從而預測空值y = s[list(range(n-k,n)) + list(range(n+1,n+1-k))] #取值,range函數(shù)返回一個左閉右開([left,right))的序列數(shù)y = y[y.notnull()]#取上一行中取出數(shù)值列表中的非空值,保證y的每行都有數(shù)值,便于擬合函數(shù)return lagrange(y.index,list(y))(n) #調(diào)用拉格朗日函數(shù),并添加索引for i in data.columns: #如果i在data的列名中,data.columns生成的是data的全部列名for j in range(len(data)): #len(data)返回了data的長度,若此長度為5,則range(5)會產(chǎn)生從0開始計數(shù)的整數(shù)列表if (data[i].isnull())[j]:#如果data[i][j]為空,則調(diào)用函數(shù)ployinterp_column為其插值data[i][j] = ployinterp_column(data[i],j)data.to_excel(outputfile) #將完成插值后的data寫入excel print("拉格朗日法插補完成,插補后的文件位于:"+str(outputfile))?代碼運行結(jié)束后會將插補完成的excel文件存在既定的位置(代碼中outputfile的位置),我們通過k的值來表示通過缺失值前多少個數(shù)值來插補,下面是通過k=2和k=3插補的結(jié)果,我們把它畫在一個折線圖中,直觀的判斷哪一個k值是更加符合業(yè)務實際情況的。
其他數(shù)據(jù)預處理方法
連續(xù)數(shù)據(jù)離散化(等寬、等頻、聚類離散)
清洗重復數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)預處理 - 歸一化與標準化
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的缺失值处理 - 拉格朗日插值法 - Python代码的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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