python分段函数例题与讲解

下面是关于Python分段函数的完整攻略。

什么是分段函数

分段函数是将函数定义域按照不同的区间进行分段，每个区间上有不同的函数表达式的函数。在数学中，这种函数也被称为分段定义函数。

Python中如何定义分段函数

Python中定义分段函数可以通过if语句或者lambda函数的方式实现。

if语句实现

以下是一个定义分段函数的例子，该函数根据输入的x值返回不同的y值：

def f(x):
    if x < -1:
        y = -x - 1
    elif x >= -1 and x < 1:
        y = x
    else:
        y = x**2 - 2
    return y

上面的代码中，通过三个if分支分别定义了函数的三段函数表达式，并返回对应的y值。

lambda函数实现

另外一种定义分段函数的方式是使用lambda函数。lambda函数是一种匿名函数，可以定义一个函数表达式并传入变量。以下是使用lambda函数实现的分段函数例子：

f = lambda x: -x - 1 if x < -1 else (x if x >= -1 and x < 1 else x**2 - 2)

上面的代码中，使用了单行if语句的格式，分别在三个if分支中返回对应的函数表达式。

案例

以下是一个在实际运用中的例子。假设有一份人口统计数据，我们要通过Python对其进行数据分析。具体要求是根据年龄段统计人口数量，并绘制出每个年龄段的人口柱状图。

我们可以定义一个分段函数，根据年龄段返回对应的分类结果。

def age_category(age):
    if age < 18:
        category = '未成年人'
    elif age < 30:
        category = '青年人'
    elif age < 50:
        category = '中年人'
    else:
        category = '老年人'
    return category

然后我们就可以将这个函数应用于人口数据中，通过Pandas的groupby功能统计各个年龄段的人口数并绘制柱状图了。

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

# 读入数据
pop_data = pd.read_csv('population.csv')

# 计算年龄段
pop_data['年龄段'] = pop_data['年龄'].apply(age_category)

# 统计人口数
pop_count = pop_data.groupby('年龄段')['人口'].sum()

# 绘制柱状图
pop_count.plot.bar()
plt.show()

以上就是关于Python分段函数的完整攻略，希望能对你有所帮助。