2025年大數(shù)據(jù)分析師職業(yè)技能測試卷：Python數(shù)據(jù)分析庫NumPy應(yīng)用

2025年大數(shù)據(jù)分析師職業(yè)技能測試卷：Python數(shù)據(jù)分析庫NumPy應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題要求：從下列各題的四個選項中，選擇一個最符合題意的答案。1.NumPy庫中的數(shù)組對象可以表示什么數(shù)據(jù)類型？A.整數(shù)B.浮點(diǎn)數(shù)C.字符串D.以上都是2.以下哪個函數(shù)可以創(chuàng)建一個一維數(shù)組？A.array()B.zeros()C.ones()D.linspace()3.以下哪個函數(shù)可以創(chuàng)建一個二維數(shù)組？A.array()B.zeros()C.ones()D.linspace()4.以下哪個函數(shù)可以將一個列表轉(zhuǎn)換為NumPy數(shù)組？A.list()B.array()C.zeros()D.ones()5.以下哪個函數(shù)可以計算數(shù)組的最大值？A.max()B.min()C.mean()D.sum()6.以下哪個函數(shù)可以計算數(shù)組的平均值？A.max()B.min()C.mean()D.sum()7.以下哪個函數(shù)可以計算數(shù)組的總和？A.max()B.min()C.mean()D.sum()8.以下哪個函數(shù)可以計算數(shù)組的方差？A.var()B.std()C.mean()D.sum()9.以下哪個函數(shù)可以計算數(shù)組的標(biāo)準(zhǔn)差？A.var()B.std()C.mean()D.sum()10.以下哪個函數(shù)可以將一個NumPy數(shù)組轉(zhuǎn)換為Python列表？A.list()B.array()C.zeros()D.ones()二、填空題要求：根據(jù)題意，在橫線上填入正確的答案。1.NumPy庫中的數(shù)組對象可以存儲的數(shù)據(jù)類型包括：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符和_________。2.NumPy庫中創(chuàng)建一維數(shù)組的函數(shù)是：_________。3.NumPy庫中創(chuàng)建二維數(shù)組的函數(shù)是：_________。4.NumPy庫中將列表轉(zhuǎn)換為數(shù)組的函數(shù)是：_________。5.NumPy庫中計算數(shù)組最大值的函數(shù)是：_________。6.NumPy庫中計算數(shù)組平均值的函數(shù)是：_________。7.NumPy庫中計算數(shù)組總和的函數(shù)是：_________。8.NumPy庫中計算數(shù)組方差的函數(shù)是：_________。9.NumPy庫中計算數(shù)組標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù)是：_________。10.NumPy庫中將數(shù)組轉(zhuǎn)換為列表的函數(shù)是：_________。三、簡答題要求：簡要回答以下問題。1.簡述NumPy庫在數(shù)據(jù)分析中的作用。2.簡述NumPy數(shù)組與Python列表的區(qū)別。3.簡述NumPy庫中常用的數(shù)組操作函數(shù)。4.簡述NumPy庫中常用的統(tǒng)計函數(shù)。5.簡述NumPy庫中常用的數(shù)組索引方法。四、編程題要求：請根據(jù)以下要求，使用Python語言和NumPy庫完成編程任務(wù)。編寫一個Python函數(shù)，該函數(shù)接收一個NumPy數(shù)組作為輸入，并返回該數(shù)組的逆序數(shù)組。函數(shù)應(yīng)使用NumPy庫中的操作實現(xiàn)，不允許使用Python內(nèi)置的切片操作。```pythonimportnumpyasnpdefreverse_array(arr):#請在此處編寫代碼pass#測試代碼if__name__=="__main__":test_array=np.array([1,2,3,4,5])reversed_array=reverse_array(test_array)print("OriginalArray:",test_array)print("ReversedArray:",reversed_array)```五、應(yīng)用題要求：請根據(jù)以下要求，使用NumPy庫完成數(shù)據(jù)分析任務(wù)。假設(shè)你有一個包含學(xué)生成績的NumPy數(shù)組，其中包含以下字段：學(xué)生ID、科目名稱、分?jǐn)?shù)。請編寫一個函數(shù)，該函數(shù)接收成績數(shù)組作為輸入，并返回每個學(xué)生的平均成績。```pythonimportnumpyasnpdefcalculate_average_scores(scores):#請在此處編寫代碼pass#測試代碼if__name__=="__main__":student_scores=np.array([[101,'Math',85],[102,'Math',90],[101,'Science',75],[102,'Science',80],[101,'English',95],[102,'English',88]])average_scores=calculate_average_scores(student_scores)print("StudentAverageScores:",average_scores)```六、綜合題要求：請根據(jù)以下要求，綜合運(yùn)用NumPy庫完成數(shù)據(jù)分析任務(wù)。假設(shè)你有一個包含二維數(shù)據(jù)的NumPy數(shù)組，其中包含以下字段：日期、銷售額、利潤率。請編寫一個函數(shù)，該函數(shù)接收數(shù)據(jù)數(shù)組作為輸入，并返回每個月的銷售總額和平均利潤率。```pythonimportnumpyasnpdefmonthly_sales_and_profit_rate(data):#請在此處編寫代碼pass#測試代碼if__name__=="__main__":monthly_data=np.array([['2023-01-01',1000,0.1],['2023-01-15',1500,0.15],['2023-02-01',1200,0.12],['2023-02-15',1600,0.16],['2023-03-01',1300,0.13],['2023-03-15',1700,0.17]])monthly_sales,avg_profit_rate=monthly_sales_and_profit_rate(monthly_data)print("MonthlySales:",monthly_sales)print("AverageProfitRate:",avg_profit_rate)```本次試卷答案如下：一、選擇題1.D解析：NumPy數(shù)組可以存儲多種數(shù)據(jù)類型，包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符等。2.A解析：`array()`函數(shù)可以創(chuàng)建一個NumPy數(shù)組，并指定數(shù)據(jù)類型。3.A解析：同樣地，`array()`函數(shù)也可以創(chuàng)建一個二維NumPy數(shù)組。4.B解析：`array()`函數(shù)可以將一個Python列表轉(zhuǎn)換為NumPy數(shù)組。5.A解析：`max()`函數(shù)可以計算數(shù)組的最大值。6.C解析：`mean()`函數(shù)可以計算數(shù)組的平均值。7.D解析：`sum()`函數(shù)可以計算數(shù)組的總和。8.A解析：`var()`函數(shù)可以計算數(shù)組的方差。9.B解析：`std()`函數(shù)可以計算數(shù)組的標(biāo)準(zhǔn)差。10.A解析：`list()`函數(shù)可以將一個NumPy數(shù)組轉(zhuǎn)換為Python列表。二、填空題1.布爾值解析：NumPy數(shù)組還可以存儲布爾值。2.array()解析：`array()`函數(shù)用于創(chuàng)建NumPy數(shù)組。3.array()解析：`array()`函數(shù)同樣可以創(chuàng)建二維NumPy數(shù)組。4.array()解析：`array()`函數(shù)可以將列表轉(zhuǎn)換為NumPy數(shù)組。5.max()解析：`max()`函數(shù)用于計算數(shù)組的最大值。6.mean()解析：`mean()`函數(shù)用于計算數(shù)組的平均值。7.sum()解析：`sum()`函數(shù)用于計算數(shù)組的總和。8.var()解析：`var()`函數(shù)用于計算數(shù)組的方差。9.std()解析：`std()`函數(shù)用于計算數(shù)組的標(biāo)準(zhǔn)差。10.list()解析：`list()`函數(shù)可以將NumPy數(shù)組轉(zhuǎn)換為Python列表。四、編程題```pythonimportnumpyasnpdefreverse_array(arr):returnnp.fliplr(arr)#測試代碼if__name__=="__main__":test_array=np.array([1,2,3,4,5])reversed_array=reverse_array(test_array)print("OriginalArray:",test_array)print("ReversedArray:",reversed_array)```解析：使用`np.fliplr()`函數(shù)可以反轉(zhuǎn)數(shù)組中的元素，實現(xiàn)逆序。五、應(yīng)用題```pythonimportnumpyasnpdefcalculate_average_scores(scores):student_ids=scores[:,0]unique_ids=np.unique(student_ids)averages=[]foridinunique_ids:student_scores=scores[scores[:,0]==id]avg_score=np.mean(student_scores[:,2])averages.append((id,avg_score))returnnp.array(averages,dtype=[('student_id','i4'),('average_score','f4')])#測試代碼if__name__=="__main__":student_scores=np.array([[101,'Math',85],[102,'Math',90],[101,'Science',75],[102,'Science',80],[101,'English',95],[102,'English',88]])average_scores=calculate_average_scores(student_scores)print("StudentAverageScores:",average_scores)```解析：通過遍歷每個學(xué)生的ID，篩選出對應(yīng)的成績，然后使用`np.mean()`函數(shù)計算平均成績。六、綜合題```pythonimportnumpyasnpdefmonthly_sales_and_profit_rate(data):data=np.sort(data,axis=0)#按日期排序months=np.unique(data[:,0].astype(str).split('-')[1])monthly_sales=[]avg_profit_rate=[]formonthinmonths:month_data=data[data[:,0].astype(str).split('-')[1]==month]monthly_sales.append(np.sum(month_data[:,1]))avg_profit_rate.append(np.mean(month_data[:,2]))returnnp.array(monthly_sales,dtype='f4'),np.array(avg_profit_rate,dtype='f4')#測試代碼if__name__=="__main__":monthly_data=np.array([['2023-01-01',1000,0.1],['2023-01-15',1500,0.15],['2023-02-01',1200,0.12],['2023-02-15',1600,0.16],['2