零基础掌握Python数据科学：17小时从入门到文本分类实战

为什么选择Python进行数据科学？

Python因其简洁的语法和强大的生态库，已成为数据科学领域的首选语言。本免费课程通过10个渐进式模块，带您从第一行Python代码开始，最终实现文本分类机器学习项目。以下是完整学习路径：

核心学习路线

graph LR
A[Python基础] --> B[Pandas/NumPy]
B --> C[网页抓取]
C --> D[数据过滤]
D --> E[数据可视化]
E --> F[分组统计]
F --> G[正则表达式]
G --> H[数据清洗]
H --> I[机器学习]
I --> J[文本分类]

模块详解与技术实践

模块1：Python基础语法（5小时）

零基础必备核心概念：

# 变量与运算
产品价格 = 49.9
折扣率 = 0.15
实付价格 = 产品价格 * (1 - 折扣率)
print(f"最终价格：{实付价格:.2f}元")

# 列表循环操作
库存商品 = ["笔记本", "鼠标", "键盘"]
for 商品 in 库存商品:
    if len(商品) > 2:  # 筛选名称长度>2的商品
        print(商品.upper())

学习重点：

  • ▸
    变量与数据类型
  • ▸
    条件判断（if/else）
  • ▸
    循环结构（for/while）
  • ▸
    函数定义与调用

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课程视频：Python基础入门

模块2：数据处理双核心库

NumPy与Pandas对比：

库名称 核心功能 应用场景举例
NumPy 多维数组/数学运算 销售额矩阵计算
Pandas 表格数据操作/数据分析 客户信息表清洗

典型代码实现：

import pandas as pd
import numpy as np

# 创建销售数据表
销售数据 = pd.DataFrame({
    "产品": ["A", "B", "A", "C"],
    "销售额": [1200, 800, 1500, 600]
})

# 使用NumPy计算平均销售额
平均销售额 = np.mean(销售数据["销售额"])
print(f"平均销售额：{平均销售额}元")

# 使用Pandas按产品分组统计
产品销售汇总 = 销售数据.groupby("产品")["销售额"].sum()
print(产品销售汇总)

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课程视频：Pandas/NumPy精讲

模块3：网页数据抓取实战

四步获取网页表格数据：

  1. 确定目标网页（如维基百科数据表）
  2. 使用pd.read_html()读取
  3. 选择需要的表格索引
  4. 转换为DataFrame进行清洗
# 抓取网页表格示例
电影票房表 = pd.read_html("https://example.com/boxoffice")[0]
print(电影票房表.head(3))  # 显示前三行数据

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适用场景：竞品价格监控/舆情数据收集
课程视频：网页抓取实战

模块4-8：数据处理核心技能

数据过滤（模块4）

客户数据 = pd.DataFrame({
    "姓名": ["张三", "李四", "王五"],
    "年龄": [25, 17, 32],
    "消费额": [300, 150, 500]
})

# 筛选成年客户
成年客户 = 客户数据[客户数据["年龄"] >= 18]

数据可视化（模块5）

客户数据.plot(kind='bar', x='姓名', y='消费额', color='blue')
plt.title('客户消费分布')

分组统计（模块6）

# 按年龄段统计消费
客户数据["年龄段"] = pd.cut(客户数据["年龄"], 
                          bins=[0,18,30,50],
                          labels=["未成年","青年","中年"])
年龄段消费统计 = 客户数据.groupby("年龄段")["消费额"].mean()

正则表达式（模块7）

# 提取带区号的电话号码
客户数据["电话"] = ["021-12345678", "13612345678", "无效号码"]
有效电话 = 客户数据[客户数据["电话"].str.contains(r'^\d{3,4}-\d{8}')]

数据清洗（模块8）

处理三大常见问题：

# 1. 处理缺失值
数据.fillna(0, inplace=True) 

# 2. 删除重复值
数据.drop_duplicates(inplace=True)

# 3. 统一日期格式
数据["日期"] = pd.to_datetime(数据["日期"], errors='coerce')

模块9-10：机器学习与文本分类

机器学习基础（模块9）

from sklearn.linear_model import LinearRegression

# 房价预测示例
模型 = LinearRegression()
模型.fit(房屋特征, 房价)  # 训练模型
预测房价 = 模型.predict(新房屋特征)  # 进行预测

文本情感分析（模块10）

四步实现文本分类：

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB

# 1. 文本向量化
vectorizer = TfidfVectorizer()
X = vectorizer.fit_transform(影评文本)

# 2. 创建分类器
classifier = MultinomialNB()

# 3. 训练模型
classifier.fit(X, 情感标签)

# 4. 预测新评论
新评论 = ["这部电影剧情精彩但特效一般"]
新评论向量 = vectorizer.transform(新评论)
预测结果 = classifier.predict(新评论向量)

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技术要点：TF-IDF算法将文本转换为数值向量
课程视频：文本分类项目

常见问题解答（FAQ）

Q1：需要多少编程基础？

零基础可学：课程专为初学者设计，从第一行代码开始教学

Q2：学完后能达到什么水平？

可完成以下工作：

  • ▸
    网页数据抓取与清洗
  • ▸
    基础数据分析与可视化
  • ▸
    构建简单机器学习模型
  • ▸
    实现文本分类等基础NLP任务

Q3：为什么从Python开始学数据科学？

  1. 语法接近自然语言，学习曲线平缓
  2. pandas/NumPy等库针对数据处理高度优化
  3. 丰富的机器学习库（如scikit-learn）
  4. 社区资源丰富，问题易解决

Q4：课程需要安装哪些工具？

仅需安装：

  1. Python 3.x
  2. Jupyter Notebook
  3. 库：pandas, NumPy, matplotlib, scikit-learn

课程完整导航

模块 内容 时长 直达链接
1 Python基础 2.5h 观看
2 Pandas/NumPy 3h 观看
3 网页抓取 1.5h 观看
4 数据过滤 1h 观看
5 数据可视化 2h 观看
8 数据清洗 2h 观看
10 文本分类 2h 观看

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数据科学领域80%时间花在数据准备上（课程模块8重点讲解）。通过本课程系统学习，您将掌握从数据采集→清洗→分析→建模的完整工作流，避免陷入“只会建模不会处理数据”的常见误区。