主成分分析

主成分分析

什么是主成分分析(PCA)

定义：高维数据转化为低维数据的过程，在此过程中可能会舍弃原有数据、创造新的变量

作用：是数据维数压缩，尽可能降低原数据的维数（复杂度），损失少量信息。

应用：回归分析或者聚类分析当中

API

sklearn.decomposition.PCA(n_components=None)

• 将数据分解为较低维数空间
• n_components:    小数：表示保留百分之多少的信息             整数：减少到多少特征
• PCA.fit_transform(X) X:numpy array格式的数据[n_samples,n_features]
• 返回值：转换后指定维度的array

数据计算

先拿个简单的数据计算一下

[[2,8,4,5],
[6,3,0,8],
[5,4,9,1]]

from sklearn.decomposition import PCA
def pca_demo():
    """
    PCA降维
    :return:
    """
    data = [[2,8,4,5], [6,3,0,8], [5,4,9,1]]

    # 1、实例化一个转换器类
    transfer = PCA(n_components=0.95)

    # 2、调用fit_transform
    data_new = transfer.fit_transform(data)
    print("data_new:
", data_new)
    return None
if __name__ == "__main__":
    # 代码11：PCA降维
    pca_demo()

• 小数：表示保留百分之多少的信息
• 整数：减少到多少特征

案例：探究用户对物品类别的喜好细分降维

数据网盘链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1gJIegOiAAYhK3dtcpVr4Mw 
提取码：irg9

数据如下：

• order_products__prior.csv：订单与商品信息

  • 字段：order_id, product_id, add_to_cart_order, reordered

• products.csv：商品信息

  • 字段：product_id, product_name, aisle_id, department_id
• orders.csv：用户的订单信息
  • 字段：order_id,user_id,eval_set,order_number,….
• aisles.csv：商品所属具体物品类别
  • 字段： aisle_id, aisle

需求

分析

• 合并表，使得user_id与aisle在一张表当中
• 进行交叉表变换
• 进行降维

完整代码

import pandas as pd
# 1、获取数据
order_products = pd.read_csv("../../instacart/order_products__prior.csv")
products = pd.read_csv("../../instacart/products.csv")
orders = pd.read_csv("../../instacart/orders.csv")
aisles = pd.read_csv("../../instacart/aisles.csv")
# 2、合并表
# order_products__prior.csv：订单与商品信息

# 字段：order_id, product_id, add_to_cart_order, reordered
# products.csv：商品信息
# 字段：product_id, product_name, aisle_id, department_id
# orders.csv：用户的订单信息
# 字段：order_id,user_id,eval_set,order_number,….
# aisles.csv：商品所属具体物品类别
# 字段： aisle_id, aisle

# 合并aisles和products aisle和product_id
tab1 = pd.merge(aisles, products, on=["aisle_id", "aisle_id"])
tab2 = pd.merge(tab1, order_products, on=["product_id", "product_id"])
tab3 = pd.merge(tab2, orders, on=["order_id", "order_id"])
print("tab3:
",tab3.head())
# 3、找到user_id和aisle之间的关系
table = pd.crosstab(tab3["user_id"], tab3["aisle"])
data = table[:10000]
print("data:
",data.head())
# 4、PCA降维
from sklearn.decomposition import PCA
# 1）实例化一个转换器类
transfer = PCA(n_components=0.95)

# 2）调用fit_transform
data_new = transfer.fit_transform(data)
print("data_new:
",data_new)

返回结果：