Python医学数据分析入门

第 1 章 Python 语言基础 1

1.1　关于 Python　1

1.2　为什么使用 Python 分析数据　1

1.3　重要的 Python 库　2

1.4　安装与设置　2

1.4.1　在 Windows 或 MacOS 系统上安装 Anaconda　3

1.4.2　在Linux 系统上安装 Anaconda　3

1.4.3　安装和更新包　3

1.4.4　Python 解释器　4

1.4.5　导入库　4

1.5　代码编写工具　5

1.6　开始使用 Python　7

1.6.1　获取帮助　7

1.6.2　把 Python 当作一个计算器　9

1.6.3　Python 对象　12

1.7　工作目录　14

1.8　习题　15



第　2 章 基本数据结构　16

2.1　列表　16

2.1.1　列表的创建　16

2.1.2　列表基本操作　17

2.1.3　列表方法与函数操作　19

2.2　元组　21

2.2.1　元组的创建　21

2.2.2　元组的操作　22

2.3　字典　23

2.3.1　字典的创建　24

2.3.2　字典的操作　25

2.4　集合　26

2.4.1　集合的创建　26

2.4.2　集合的操作　26

2.5　习题　27



第　3 章 控制流、函数与文件操作　28

3.1　条件语句　28

3.1.1　简单条件结构　28

3.1.2　嵌套条件结构　29

3.2　循环语句　30

3.2.1　for 循环　30

3.2.2　while 循环　30

3.3　函数　31

3.3.1　定义函数　31

3.3.2　默认参数　31

3.3.3　任意参数　32

3.3.4　匿名函数　33

3.4　文件操作　33

3.4.1　读取 txt 文件　33

3.4.2　写入 txt 文件　34

3.4.3　读写 CSV 文件　35

3.5　习题　36



第　4 章 NumPy 基础　37

4.1　创建数组对象　37

4.1.1　使用函数 array 创建数组对象　37

4.1.2　使用专门函数创建数组对象　38

4.1.3　生成伪随机数　39

4.2　数组操作　41

4.2.1　数组重塑　41

4.2.2　数组转置和轴变换　41

4.2.3　数组的索引和切片　42

4.3　数组运算　44

4.3.1　通用函数　44

4.3.2　基本统计运算　46

4.3.3　矩阵运算　47

4.4　数组文件的保存与导入　48

4.5　习题　49



第　5 章 Pandas 入门　50

5.1　Pandas 数据结构　50

5.1.1　Series　50

5.1.2　DataFrame　51

5.2　Pandas 对象基本操作　53

5.2.1　索引操作　53

5.2.2　DataFrame 的查询与子集选择　55

5.3　DataFrame 的导入和导出　62

5.3.1　读写文本文件　63

5.3.2　读写其他格式的文件　64

5.4　Pandas 数据预处理　66

5.4.1　数据的合并　66

5.4.2　数据长宽格式的转换　68

5.4.3　缺失值的识别与处理　70

5.4.4　数据值的转换　75

5.5　习题　85



第　6 章 数据可视化　86

6.1　Matplotlib 绘图基础　86

6.1.1　函数 plot 与图形元素　86

6.1.2　全局参数查看与设置　88

6.1.3　一页多图　89

6.1.4　保存图形　90

6.1.5　基本统计图形　91

6.2　Seaborn 数据可视化　96

6.2.1　Seaborn 简介　96

6.2.2　直方图和密度曲线图　97

6.2.3　条形图　98

6.2.4　箱线图和小提琴图　99

6.2.5　点图　102

6.2.6　带状点图与簇状点图　102

6.2.7　散点图　104

6.2.8　散点图矩阵　104

6.2.9　多面板图　105

6.2.10　回归图　107

6.2.11　分面网格图　107

6.2.12　Seaborn 图形保存　108

6.3　其他 Python 数据可视化工具　108

6.4　习题　109



第　7 章 基本统计分析　110

7.1　查看数据集信息　110

7.2　数值型变量的统计描述　113

7.3　数值型变量的假设检验　117

7.3.1　单个样本的 t 检验　117

7.3.2　独立样本的 t 检验　117

7.3.3　非独立样本的 t 检验　118

7.3.4　单因素方差分析　119

7.3.5　组间差异的非参数检验　121

7.3.6　连续型变量之间的相关性　121

7.4　分类变量的列联表和独立性检验　124

7.4.1　生成频数表　124

7.4.2　独立性检验　126

7.5　习题　128



第　8 章 线性模型与广义线性模型　129

8.1　线性模型　129

8.1.1　简单线性回归模型　129

8.1.2　多重线性回归模型　134

8.2　Logistic 回归　137

8.2.1　Logistic 回归模型　137

8.2.2　Logistic 回归实例　138

8.3　Poisson 回归　143

8.3.1　Poisson 回归模型　143

8.3.2　Poisson 回归实例　143

8.4　生存分析与 Cox 回归　145

8.4.1　生存分析简介　145

8.4.2　生存率的 Kaplan-Meier 估计　147

8.4.3　Cox 回归　150

8.5　习题　153



第　9 章 Scikit-learn 机器学习入门　154

9.1　机器学习简介　154

9.2　加载数据集　154

9.3　学习和预测　158

9.3.1　无监督学习　158

9.3.2　监督学习　159

9.4　模型的选择与评估　161

9.5　习题　163



第　10 章 TensorFlow 深度学习入门　164

10.1　深度学习简介　164

10.2　感知机与神经网络　165

10.3　激活函数　167

10.4　损失函数　168

10.5　优化器　168

10.6　构建并训练神经网络　169

10.7　习题　171



第　11 章 图像分类卷积神经网络模型　172

11.1　卷积神经网络　172

11.1.1　局部感受野　172

11.1.2　共享权重和偏置　173

11.1.3　池化　173

11.2　加载数据集　174

11.3　构建卷积神经网络模型　175

11.4　编译并训练模型　177

11.5　评估模型　178

11.6　习题　179



习题参考答案　180

参考资料　192