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Task2 数据读取与数据分析

在上一章节，我们给大家简单介绍了赛题的内容和几种解决方案。从本章开始我们将会逐渐带着大家使用思路1到思路4来完成本次赛题。在讲解工具使用的同时，我们还会讲解一些算法的原理和相关知识点，并会给出一定的参考文献供大家深入学习。

数据读取与数据分析

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('../input/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）；

task2_train_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())

输出结果为：

Populating the interactive namespace from numpy and matplotlib
count    200000.000000
mean        907.207110
std         996.029036
min           2.000000
25%         374.000000
50%         676.000000
75%        1131.000000
max       57921.000000
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")

task2_char_hist

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")

task2_class_hist

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。

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))
# 6869print(word_count[0])
# ('3750', 7482224)print(word_count[-1])
# ('3133', 1)

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。

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。

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])
# ('3750', 197997)print(word_count[1])
# ('900', 197653)print(word_count[2])
# ('648', 191975)

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