R数据科学学习笔记 —— 专题二 使用dplyr进行数据转换、探索性数据分析(二)

如题所述

深入探索R数据科学的世界,让我们聚焦于dplyr的强大功能,特别是它在数据转换和探索性数据分析中的应用。在专题二中,我们掌握如何利用ggplot2进行细致的数据洞察。


首先,我们踏上EDA之旅


在数据探索阶段,我们需要加载tidyverse库,它是数据处理和可视化的瑞士军刀。对于连续变量,如钻石的carat,我们使用ggplot(diamonds) + geom_histogram(aes(x=carat), binwidth=0.5)创建直观的直方图,以识别其分布趋势。而分类变量,如切割级别cut,则用ggplot(data = diamonds) + geom_bar(aes(x=cut))展示其频率。


举例来说,通过选择钻石数据集,我们可以对比cut的条形图和carat的0.5宽度直方图。筛选出carat < 3且binwidth = 0.1的数据,ggplot(ca, aes(x=carat)) + geom_histogram(binwidth=0.1)和同时叠加直方图ggplot(ca) + geom_freqpoly(aes(x=carat, col=cut), binwidth=0.1)都能提供深入的洞察。


对于异常值,我们通过异常宽的y轴范围在geom_histogram中发现,如ggplot(diamonds)+ geom_histogram(aes(x=y), binwidth=0.5)。通过coord_cartesian(xlim=c(0, 60))来聚焦异常值。筛选异常值的方法是y1 % filter(y 3 | y > 20),这将帮助我们定位并处理数据中的离群值。


处理异常值是关键步骤,但需谨慎。可以选择删除,但可能导致信息丢失;或者用缺失值替换,如diamonds2 % mutate(y = ifelse(y 3 | y > 20, NA, y))。这将帮助我们更清晰地理解数据分布,同时避免对模型产生误导。


接下来,我们揭示变量间的交互


通过geom_freqpoly,我们可以比较连续变量price与分类变量cut的趋势,如ggplot(diamonds) + geom_freqpoly(aes(x=price, y=..density.., col=cut), binwidth=500),这有助于我们理解两者如何共同影响钻石价值。


箱线图是另一个强有力的工具,如ggplot(diamonds) + geom_boxplot(aes(x=cut, y=price)),它能直观地展示价格在不同切割等级的分布,便于进行多类别对比。


对数据进行重新排序和旋转,如ggplot(diamonds) + geom_boxplot(aes(x=reorder(cut, price, median)), y=price) + coord_flip(),有助于我们更好地解读数据结构。


同时,分析两个分类变量的关系时,geom_count或dplyr的count函数派上用场,如ggplot(diamonds) + geom_count(aes(x=cut, y=color)),大小表示观测频率,帮助我们理解颜色与切割等级的关联。


揭示连续变量间的神秘关系


对于carat与price的关联,geom_point绘制散点图,而面对大数据,我们可以选择geom_bin2d或geom_hex进行分箱分析,前者呈现长方形网格,后者为六边形网格。


最后,分箱处理连续变量,如通过cut_width或cut_number,能揭示变量间的系统模式。例如,分析喷发时长与等待时间的关系,或钻石价格与切割质量的深层次关联。


记住,这些技巧只是数据探索旅程的一部分,每个图形和分析都揭示了数据背后的故事。继续学习,让R数据科学的力量在你的项目中大放异彩。

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