python中常用的九種預處理方法分享

2021-08-25 10:57:15 字數 4524 閱讀 9412

本文總結的是我們大家在python中常見的資料預處理方法,以下通過sklearn的preprocessing模組來介紹;

1. 標準化(standardization or mean removal and variance scaling)

變換後各維特徵有0均值,單位方差。也叫z-score規範化(零均值規範化)。計算方式是將特徵值減去均值,除以標準差。?

sklearn.preprocessing.scale(x)

一般會把train和test集放在一起做標準化,或者在train集上做標準化後,用同樣的標準化器去標準化test集,此時可以用scaler?

scaler=sklearn.preprocessing.standardscaler().fit(train)

scaler.transform(train)

scaler.transform(test)

實際應用中,需要做特徵標準化的常見情景:svm

2. 最小-最大規範化

最小-最大規範化對原始資料進行線性變換,變換到[0,1]區間(也可以是其他固定最小最大值的區間)?

min_max_scaler=sklearn.preprocessing.minmaxscaler()

min_max_scaler.fit_transform(x_train)

3.規範化(normalization)

規範化是將不同變化範圍的值對映到相同的固定範圍,常見的是[0,1],此時也稱為歸一化。

將每個樣本變換成unit norm。?

x=[[1,-1,2],[2,0,0], [0,1,-1]]

sklearn.preprocessing.normalize(x, norm='l2')

得到:?

array([[0.40,-0.40,0.81], [1,0,0], [0,0.70,-0.70]])

可以發現對於每乙個樣本都有,0.4^2+0.4^2+0.81^2=1,這就是l2 norm,變換後每個樣本的各維特徵的平方和為1。類似地,l1 norm則是變換後每個樣本的各維特徵的絕對值和為1。還有max norm,則是將每個樣本的各維特徵除以該樣本各維特徵的最大值。

在度量樣本之間相似性時,如果使用的是二次型kernel,需要做normalization

4. 特徵二值化(binarization)

給定閾值,將特徵轉換為0/1?

binarizer=sklearn.preprocessing.binarizer(threshold=1.1)

binarizer.transform(x)

5. 標籤二值化(label binarization)?

lb=sklearn.preprocessing.labelbinarizer()

6. 類別特徵編碼

有時候特徵是類別型的,而一些演算法的輸入必須是數值型,此時需要對其編碼。?

enc=preprocessing.onehotencoder()

enc.fit([[0,0,3], [1,1,0], [0,2,1], [1,0,2]])

enc.transform([[0,1,3]]).toarray()#array([[ 1., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 1.]])

上面這個例子,第一維特徵有兩種值0和1,用兩位去編碼。第二維用三位,第三維用四位。

另一種編碼方式?

newdf=pd.get_dummies(df,columns=["gender","title"],dummy_na=true)

7.標籤編碼(label encoding)?

le=sklearn.preprocessing.labelencoder()

le.fit([1,2,2,6])

le.transform([1,1,2,6])#array([0, 0, 1, 2])

#非數值型轉化為數值型

le.fit(["paris","paris","tokyo","amsterdam"])

le.transform(["tokyo","tokyo","paris"])#array([2, 2, 1])

8.特徵中含異常值時?

sklearn.preprocessing.robust_scale

9.生成多項式特徵

這個其實涉及到特徵工程了,多項式特徵/交叉特徵。?

poly=sklearn.preprocessing.polynomialfeatures(2)

poly.fit_transform(x)

原始特徵:

轉化後:

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