地址：https://tianchi.aliyun.com/notebook-ai/detail?spm=5176.12586969.1002.9.6406111aIKCSLV&postId=118253
本章主要内容为数据读取和数据分析，具体使用Pandas库完成数据读取操作，并对赛题数据进行分析构成。
学习目标
- 学习使用
Pandas读取赛题数据 - 分析赛题数据的分布规律
数据读取
赛题数据虽然是文本数据，每个新闻是不定长的，但任然使用csv格式进行存储。因此可以直接用Pandas完成数据读取的操作。
import pandas as pd
train_df = pd.read_csv('../data/train_set.csv', sep='\t', nrows=100)
这里的read_csv由三部分构成：
读取的文件路径，这里需要根据改成你本地的路径，可以使用相对路径或绝对路径；
分隔符
sep，为每列分割的字符，设置为\t即可；读取行数nrows，为此次读取文件的函数，是数值类型（由于数据集比较大，建议先设置为100）；
train_df.head()
上图是读取好的数据，是表格的形式。第一列为新闻的类别，第二列为新闻的字符。
数据分析
在读取完成数据集后，我们还可以对数据集进行数据分析的操作。虽然对于非结构数据并不需要做很多的数据分析，但通过数据分析还是可以找出一些规律的。
此步骤我们读取了所有的训练集数据，在此我们通过数据分析希望得出以下结论：
- 赛题数据中，新闻文本的长度是多少？
- 赛题数据的类别分布是怎么样的，哪些类别比较多？
- 赛题数据中，字符分布是怎么样的？
句子长度分析
在赛题数据中每行句子的字符使用空格进行隔开，所以可以直接统计单词的个数来得到每个句子的长度。统计并如下：
%pylab inline
train_df['text_len'] = train_df['text'].apply(lambda x: len(x.split(' ')))
print(train_df['text_len'].describe())
Populating the interactive namespace from numpy and matplotlib
count 100.000000
mean 872.320000
std 923.138191
min 64.000000
25% 359.500000
50% 598.000000
75% 1058.000000
max 7125.000000
Name: text_len, dtype: float64
对新闻句子的统计可以得出，本次赛题给定的文本比较长，每个句子平均由907个字符构成，最短的句子长度为2，最长的句子长度为57921。
下图将句子长度绘制了直方图，可见大部分句子的长度都几种在2000以内。
_ = plt.hist(train_df['text_len'], bins=200)
plt.xlabel('Text char count')
plt.title("Histogram of char count")
Text(0.5, 1.0, 'Histogram of char count')
新闻类别分布
接下来可以对数据集的类别进行分布统计，具体统计每类新闻的样本个数。
train_df['label'].value_counts().plot(kind='bar')
plt.title('News class count')
plt.xlabel("category")
Text(0.5, 0, 'category')
在数据集中标签的对应的关系如下：{'科技': 0, '股票': 1, '体育': 2, '娱乐': 3, '时政': 4, '社会': 5, '教育': 6, '财经': 7, '家居': 8, '游戏': 9, '房产': 10, '时尚': 11, '彩票': 12, '星座': 13}
从统计结果可以看出，赛题的数据集类别分布存在较为不均匀的情况。在训练集中科技类新闻最多，其次是股票类新闻，最少的新闻是星座新闻。
字符分布统计
接下来可以统计每个字符出现的次数，首先可以将训练集中所有的句子进行拼接进而划分为字符，并统计每个字符的个数。
从统计结果中可以看出，在训练集中总共包括6869个字，其中编号3750的字出现的次数最多，编号3133的字出现的次数最少。
from collections import Counter
all_lines = ' '.join(list(train_df['text']))
word_count = Counter(all_lines.split(" "))
word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda d:d[1], reverse = True)
print(len(word_count))
print(word_count[0])
print(word_count[-1])
2405
('3750', 3702)
('5034', 1)
这里还可以根据字在每个句子的出现情况，反推出标点符号。下面代码统计了不同字符在句子中出现的次数，其中字符3750，字符900和字符648在20w新闻的覆盖率接近99%，很有可能是标点符号。
from collections import Counter
train_df['text_unique'] = train_df['text'].apply(lambda x: ' '.join(list(set(x.split(' ')))))
all_lines = ' '.join(list(train_df['text_unique']))
word_count = Counter(all_lines.split(" "))
word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda d:int(d[1]), reverse = True)
print(word_count[0])
print(word_count[1])
print(word_count[2])
('900', 99)
('3750', 99)
('648', 96)
数据分析的结论
通过上述分析我们可以得出以下结论：
- 赛题中每个新闻包含的字符个数平均为1000个，还有一些新闻字符较长；
- 赛题中新闻类别分布不均匀，科技类新闻样本量接近4w，星座类新闻样本量不到1k；
- 赛题总共包括7000-8000个字符；
通过数据分析，我们还可以得出以下结论：
每个新闻平均字符个数较多，可能需要截断；
由于类别不均衡，会严重影响模型的精度；
本章小结
本章对赛题数据进行读取，并新闻句子长度、类别和字符进行了可视化分析。
本章作业
- 假设字符3750，字符900和字符648是句子的标点符号，请分析赛题每篇新闻平均由多少个句子构成？
- 统计每类新闻中出现次数对多的字符
关于Datawhale：
Datawhale是一个专注于数据科学与AI领域的开源组织，汇集了众多领域院校和知名企业的优秀学习者，聚合了一群有开源精神和探索精神的团队成员。Datawhale 以“for the learner，和学习者一起成长”为愿景，鼓励真实地展现自我、开放包容、互信互助、敢于试错和勇于担当。同时 Datawhale 用开源的理念去探索开源内容、开源学习和开源方案，赋能人才培养，助力人才成长，建立起人与人，人与知识，人与企业和人与未来的联结。
