股票市场的傅立叶python实现
⑴ python做数据分析需要哪些库
NumPy
是Python科学计算的基础包,提供快速高效的多维数组对象ndarray;直接对数组执行数学运算及对数组执行元素级计算的函数;用于读写硬盘上基于数组的数据集的工具;线性代数运算、傅里叶变换以及随机数生成。
Pandas
它可以说是只要做数据分析的,无人不知无人不晓,因为它有着非常重要的作用。Pandas库提供了我们很多函数,能够快速的、方便的处理结构化的大型数据。
毫不夸张的说,Pandas是让Python成为强大的数据分析工具的非常重要的因素,尤其对于金融行业,比如基金股票的分析师,Pandas提供了高性能的时间序列功能和一系列的工具,可以自由灵活的处理数据,使用一次你就会爱上它。
Matplotlib
它是流行的用于绘制数据图表的Python库,它跟IPython结合使用效果更好,提供了一种非常好用的交互式的数据绘图环境。
IPython
它是Python科学计算标准工具集的组成部分,可以把很多东西联系到一起,有点类似于一个增强版的Python shell。
目的就是为了提高编程、测试和调试Python代码的速度,很多大牛都在使用IPython,它非常方便,当我们分析数据的时候,也是用这个工具的,而且不用print,回车即可打印。
⑵ 怎么用python实现迭代傅里叶变换即GS算法
import numpy as np
def read_data(filename):
'''读取文本数据,格式:特征1 特征2 …… 类别'''
f=open(filename,'rt')
row_list=f.readlines() #以每行作为列表
f.close()
data_array=[]
labels_vector=[]
while True:
if not row_list:
break
row=row_list.pop(0).strip().split('\t') #去除换行号,分割制表符
temp_data_row=[float(a) for a in row[:-1]] #将字符型转换为浮点型
data_array.append(temp_data_row) #取特征值
labels_vector.append(row[-1]) #取最后一个作为类别标签
return np.array(data_array),np.array(labels_vector)
def classify(test_data,dataset,labels,k):
'''分类'''
diff_dis_array=test_data-dataset #使用numpy的broadcasting
dis_array=(np.add.rece(diff_dis_array**2,axis=-1))**0.5 #求距离
dis_array_index=np.argsort(dis_array) #升序距离的索引
class_count={}
for i in range(k):
temp_label=labels[dis_array_index[i]]
class_count[temp_label]=class_count.get(temp_label,0)+1 #获取类别及其次数的字典
sorted_class_count=sorted(class_count.items(), key=lambda item:item[1],reverse=True) #字典的值按降序排列
return sorted_class_count[0][0] #返回元组列表的[0][0]
⑶ python快速傅立叶变换怎么用
所说所有的变量都是对象。 对象在python里,其实是一个指针,指向一个数据结构,数据结构里有属性,有方法。
对象通常就是指变量。从面向对象OO的概念来讲,对象是类的一个实例。在python里很简单,对象就是变量。
class A:
myname="class a"
上面就是一个类。不是对象
a=A()
这里变量a就是一个对象。
它有一个属性(类属性),myname,你可以显示出来
print a.myname
所以,你看到一个变量后面跟点一个小数点。那么小数点后面
⑷ python数据分析该怎么入门呢
1.为什么选择Python进行数据分析?
Python是一门动态的、面向对象的脚本语言,同时也是一门简约,通俗易懂的编程语言。Python入门简单,代码可读性强,一段好的Python代码,阅读起来像是在读一篇外语文章。Python这种特性称为“伪代码”,它可以使你只关心完成什么样的工作任务,而不是纠结于Python的语法。
另外,Python是开源的,它拥有非常多优秀的库,可以用于数据分析及其他领域。更重要的是,Python与最受欢迎的开源大数据平台Hadoop具有很好的兼容性。因此,学习Python对于有志于向大数据分析岗位发展的数据分析师来说,是一件非常节省学习成本的事。
Python的众多优点让它成为最受欢迎的程序设计语言之一,国内外许多公司也已经在使用Python,例YouTube,Google,阿里云等等。
3.数据分析流程
Python是数据分析利器,掌握了Python的编程基础后,就可以逐渐进入数据分析的奇妙世界。CDA数据分析师认为一个完整的数据分析项目大致可分为以下五个流程:
在这一阶段,Python也具有很好的工具库支持我们的建模工作:
scikit-learn-适用Python实现的机器学习算法库。scikit-learn可以实现数据预处理、分类、回归、降维、模型选择等常用的机器学习算法。
Tensorflow-适用于深度学习且数据处理需求不高的项目。这类项目往往数据量较大,且最终需要的精度更高。
5)可视化分析
数据分析最后一步是撰写数据分析报告,这也是数据可视化的一个过程。在数据可视化方面,Python目前主流的可视化工具有:
Matplotlib-主要用于二维绘图,它能让使用者很轻松地将数据图形化,并且提供多样化的输出格式。
Seaborn-是基于matplotlib产生的一个模块,专攻于统计可视化,可以和Pandas进行无缝链接。
从上图我们也可以得知,在整个数据分析流程,无论是数据提取、数据预处理、数据建模和分析,还是数据可视化,Python目前已经可以很好地支持我们的数据分析工作。
⑸ 为什么要使用Python进行数据分析
我使用python这门语言也有三年了,被其简洁、易读、强大的库所折服,我已经深深爱上了python。其pythonic语言特性,对人极其友好,可以说,一个完全不懂编程语言的人,看懂python语言也不是难事。
在数据分析和交互、探索性计算以及数据可视化等方面,相对于R、MATLAB、SAS、Stata等工具,Python都有其优势。近年来,由于Python库的不断发展(如pandas),使其在数据挖掘领域崭露头角。结合其在通用编程方面的强大实力,我们完全可以只使用Python这一种语言去构建以数据为中心的应用程序。
由于python是一种解释性语言,大部分编译型语言都要比python代码运行速度快,有些同学就因此鄙视python。但是小编认为,python是一门高级语言,其生产效率更高,程序员的时间通常比CPU的时间值钱,因此为了权衡利弊,考虑用python是值得的。
Python强大的计算能力依赖于其丰富而强大的库:
Numpy
Numerical Python的简称,是Python科学计算的基础包。其功能:
1. 快速高效的多维数组对象ndarray。
2. 用于对数组执行元素级计算以及直接对数组执行数学运算的函数。
3. 线性代数运算、傅里叶变换,以及随机数生成。
4. 用于将C、C++、Fortran代码集成到Python的工具。
除了为Python提供快速的数组处理能力,NumPy在数据分析方面还有另外一个主要作用,即作为在算法之间传递数据的容器。对于数值型数据,NumPy数组在存储和处理数据时要比内置的Python数据结构高效得多。此外,由低级语言(比如C和Fortran)编写的库可以直接操作NumPy数组中的数据,无需进行任何数据复制工作。
SciPy
是一组专门解决科学计算中各种标准问题域的包的集合,主要包括下面这些包:
1. scipy.integrate:数值积分例程和微分方程求解器。
2. scipy.linalg:扩展了由numpy.linalg提供的线性代数例程和矩阵分解功能。
3. scipy.optimize:函数优化器(最小化器)以及根查找算法。
4. scipy.signal:信号处理工具。
5. scipy.sparse:稀疏矩阵和稀疏线性系统求解器。
6. scipy.special:SPECFUN(这是一个实现了许多常用数学函数(如伽玛函数)的Fortran库)的包装器。
7. scipy.stats:标准连续和离散概率分布(如密度函数、采样器、连续分布函数等)、各种统计检验方法,以及更好的描述统计法。
8. scipy.weave:利用内联C++代码加速数组计算的工具。
注:NumPy跟SciPy的有机结合完全可以替代MATLAB的计算功能(包括其插件工具箱)。
SymPy
是python的数学符号计算库,用它可以进行数学表达式的符号推导和演算。
pandas
提供了使我们能够快速便捷地处理结构化数据的大量数据结构和函数。你很快就会发现,它是使Python成为强大而高效的数据分析环境的重要因素之一。
pandas兼具NumPy高性能的数组计算功能以及电子表格和关系型数据库(如SQL)灵活的数据处理功能。它提供了复杂精细的索引功能,以便更为便捷地完成重塑、切片和切块、聚合以及选取数据子集等操作。
对于使用R语言进行统计计算的用户,肯定不会对DataFrame这个名字感到陌生,因为它源自于R的data.frame对象。但是这两个对象并不相同。R的data.frame对象所提供的功能只是DataFrame对象所提供的功能的一个子集。也就是说pandas的DataFrame功能比R的data.frame功能更强大。
matplotlib
是最流行的用于绘制数据图表的Python库。它最初由John D. Hunter(JDH)创建,目前由一个庞大的开发人员团队维护。它非常适合创建出版物上用的图表。它跟IPython(马上就会讲到)结合得很好,因而提供了一种非常好用的交互式数据绘图环境。绘制的图表也是交互式的,你可以利用绘图窗口中的工具栏放大图表中的某个区域或对整个图表进行平移浏览。
TVTK
是python数据三维可视化库,是一套功能十分强大的三维数据可视化库,它提供了Python风格的API,并支持Trait属性(由于Python是动态编程语言,其变量没有类型,这种灵活性有助于快速开发,但是也有缺点。而Trait库可以为对象的属性添加检校功能,从而提高程序的可读性,降低出错率。) 和NumPy数组。此库非常庞大,因此开发公司提供了一个查询文档,用户可以通过下面语句运行它:
>>> from enthought.tvtk.toolsimport tvtk_doc
>>> tvtk_doc.main()
Scikit-Learn
是基于python的机器学习库,建立在NumPy、SciPy和matplotlib基础上,操作简单、高效的数据挖掘和数据分析。其文档、实例都比较齐全。
小编建议:初学者使用python(x, y),其是一个免费的科学和工程开发包,提供数学计算、数据分析和可视化展示。非常方便!
⑹ 大数组傅里叶变换怎么在python里面实现
下面是基于python3.4的 这样子: import numpy as nparr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]matrix_a = np.array(arr)print(matrix_a)
⑺ Python 数字信号处理程序实现求解
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
一般地讲,数字信号处理涉及三个步骤:
⑴模数转换(A/D转换):把模拟信号变成数字信号,是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程,基本的理论保证是采样定理。
⑵数字信号处理(DSP):包括变换域分析(如频域变换)、数字滤波、识别、合成等。
⑶数模转换(D/A转换):把经过处理的数字信号还原为模拟信号。通常,这一步并不是必须的。 作为DSP的成功例子有很多,如医用CT断层成像扫描仪的发明。它是利用生物体的各个部位对X射线吸收率不同的现象,并利用各个方向扫描的投影数据再构造出检测体剖面图的仪器。这种仪器中fft(快速傅里叶变换)起到了快速计算的作用。以后相继研制出的还有:采用正电子的CT机和基于核磁共振的CT机等仪器,它们为医学领域作出了很大的贡献。
信号处理的目的是:削弱信号中的多余内容;滤出混杂的噪声和干扰;或者将信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式,以便后续的其它处理。 下面的示意图说明了信号处理的概念。
⑻ 提供了矩阵、线性代数、傅里叶变换等用于科学计算的工具的python库是哪一个
这个python库是NumPy。NumPy(Numerical Python)是Python的一种开源的数值计算扩展。
⑼ 如何用python实现快速傅里叶变换
参考:
%matplotlib inline
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import scipy.fftpack
# Number of samplepoints
N = 600
# sample spacing
T = 1.0 / 800.0
x = np.linspace(0.0, N*T, N)
y = np.sin(50.0 * 2.0*np.pi*x) + 0.5*np.sin(80.0 * 2.0*np.pi*x)
yf = scipy.fftpack.fft(y)
xf = np.linspace(0.0, 1.0/(2.0*T), N/2)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(xf, 2.0/N * np.abs(yf[:N//2]))
plt.show()
⑽ 使用python做量化交易策略测试和回验,有哪些比较成熟一些的库
numpy
介绍:一个用python实现的科学计算包。包括:1、一个强大的N维数组对象Array;2、比较成熟的(广播)函数库;3、用于整合C/C++和Fortran代码的工具包;4、实用的线性代数、傅里叶变换和随机数生成函数。numpy和稀疏矩阵运算包scipy配合使用更加方便。
scipy
介绍:SciPy是一款方便、易于使用、专为科学和工程设计的Python工具包。它包括统计、优化、线性代数、傅里叶变换、信号和图像处理、常微分方程求解等等。
pandas
介绍:Python Data Analysis Library 或 pandas 是基于NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。Pandas 纳入了大量库和一些标准的数据模型,提供了高效地操作大型数据集所需的工具。pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。你很快就会发现,它是使Python成为强大而高效的数据分析环境的重要因素之一。
quantdsl
介绍: quantdsl包是Quant DSL语法在Python中的一个实现。Quant DSL 是财务定量分析领域专用语言,也是对衍生工具进行建模的功能编程语言。Quant DSL封装了金融和交易中使用的模型(比如市场动态模型、最小二乘法、蒙特卡罗方法、货币的时间价值)。
statistics
介绍:python内建的统计库,该库提供用于计算数值数据的数学统计的功能。
PyQL
介绍: PyQL构建在Cython之上,并在QuantLib之上创建一个很浅的Pythonic层,是对QuantLib的一个包装,并利用Cython更好的性能。