import unittest
import importlib
import numpy as np
import pandas as pd


def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)


class TestUserCode(unittest.TestCase):

    def test_age_column_has_no_missing_values(self):
        import user_code

        variable = 'data'
        actual_df = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_df is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif not isinstance(actual_df, pd.DataFrame):
            failure_message = f"`{variable}` is not a `DataFrame`."
        elif actual_df.empty:
            failure_message = f"`{variable}` is empty."
        elif 'Age' not in actual_df.columns:
            failure_message = f"`{variable}` has no 'Age' column."
        elif not actual_df['Age'].isnull().any():
            condition = True
            failure_message = None
        else:
            null_count = actual_df['Age'].isnull().sum()
            failure_message = f"Expected the 'Age' column to contain no missing values, but got `{null_count}`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The 'Age' column contains no missing values.",
            failure_message
        )

    def test_missing_values_are_replaced_correctly(self):
        import user_code

        expected_value = pd.Series([25, 30, 30, 35, 30]).astype(float)

        variable = 'data'
        actual_df = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_df is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif not isinstance(actual_df, pd.DataFrame):
            failure_message = f"`{variable}` is not a `DataFrame`."
        elif actual_df.empty:
            failure_message = f"`{variable}` is empty."
        elif 'Age' not in actual_df.columns:
            failure_message = f"`{variable}` has no 'Age' column."
        elif actual_df['Age'].equals(expected_value):
            condition = True
            failure_message = None
        else:
            failure_message = f"Expected `{variable}['Age']` to contain `{expected_value.values}`, but got `{actual_df['Age'].values}`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The missing values in the 'Age' column are correctly replaced with the mean.",
            failure_message
        )

    def test_city_encoder_is_declared(self):
        import user_code
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'city_encoder'),
            "The `city_encoder` variable is declared.",
            "Expected `city_encoder` to be declared."
        )

    def test_city_encoder_is_onehotencoder(self):
        import user_code
        from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder

        try:
            condition = isinstance(user_code.city_encoder, OneHotEncoder)
            failure_message = f"Expected `city_encoder` to be an instance of `OneHotEncoder`, but got `{type(user_code.city_encoder).__name__}`."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The `city_encoder` variable is not declared."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The `city_encoder` is an instance of `OneHotEncoder`.",
            failure_message
        )

    def test_city_encoded_is_declared(self):
        import user_code
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'city_encoded'),
            "The `city_encoded` variable is declared.",
            "Expected `city_encoded` to be declared."
        )

    def test_city_encoded_is_correct(self):
        import user_code
        from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder
        from scipy.sparse import csr_matrix

        data = pd.DataFrame({
            'Age': [25, np.nan, 30, 35, np.nan],
            'City': ['New York', 'London', 'Paris', 'Berlin', 'London'],
            'Income': ['Low', 'Middle', 'High', 'High', 'Middle']
        })

        city_encoder = OneHotEncoder(drop='first')
        expected_value = city_encoder.fit_transform(data[['City']]).toarray()

        variable = 'city_encoded'
        actual_value = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_value is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif not isinstance(actual_value, csr_matrix):
            failure_message = f"`{variable}` is not a `scipy.sparse.csr_matrix`."
        elif not actual_value.size:
            failure_message = f"`{variable}` is empty."
        elif np.array_equal(actual_value.toarray(), expected_value):
            condition = True
            failure_message = None
        else:
            failure_message = f"Expected `{variable}` to contain `{expected_value}`, but got `{actual_value.toarray()}`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            f"The 'City' column is encoded correctly.",
            failure_message
        )

    def test_income_encoder_is_declared(self):
        import user_code
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'income_encoder'),
            "The `income_encoder` variable is declared.",
            "Expected `income_encoder` to be declared."
        )

    def test_income_encoder_is_ordinalencoder(self):
        import user_code
        from sklearn.preprocessing import OrdinalEncoder

        try:
            condition = isinstance(user_code.income_encoder, OrdinalEncoder)
            failure_message = f"Expected `income_encoder` to be an instance of `OrdinalEncoder`, but got `{type(user_code.income_encoder).__name__}`."
        except AttributeError:
            condition = False
            failure_message = "The `income_encoder` variable is not declared."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The `income_encoder` is an instance of `OrdinalEncoder`.",
            failure_message
        )

    def test_income_column_is_encoded_correctly(self):
        import user_code

        expected_value = pd.Series([0, 1, 2, 2, 1]).astype(float)

        variable = 'data'
        actual_df = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_df is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif not isinstance(actual_df, pd.DataFrame):
            failure_message = f"`{variable}` is not a `DataFrame`."
        elif actual_df.empty:
            failure_message = f"`{variable}` is empty."
        elif 'Income' not in actual_df.columns:
            failure_message = f"`{variable}` has no 'Income' column."
        elif actual_df['Income'].equals(expected_value):
            condition = True
            failure_message = None
        else:
            failure_message = f"Expected `{variable}['Income']` to contain `{expected_value.values}`, but got `{actual_df['Income'].values}`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The 'Income' column is encoded correctly.",
            failure_message
        )


if __name__ == '__main__':
    unittest.main()


test_main.py

Adquiera una comprensión sólida del análisis de conglomerados, una técnica clave de aprendizaje no supervisado para descubrir patrones en datos no etiquetados. Explore los conceptos esenciales de K-Means, Clustering Jerárquico, DBSCAN y GMM, y obtenga experiencia práctica con conjuntos de datos reales para desarrollar confianza en la aplicación del clustering a problemas del mundo real.

Adéntrese en los fundamentos del clustering y descubra cómo se diferencia de la clasificación. Explore algoritmos, herramientas y bibliotecas esenciales que impulsan esta técnica de aprendizaje no supervisado para revelar patrones ocultos en los datos.

Obtenga una comprensión sólida de las principales técnicas de preprocesamiento que garantizan una agrupación efectiva. Incluye el manejo de valores faltantes, la codificación de características categóricas, la normalización de datos y la selección de medidas de distancia y métodos de enlace apropiados para mejorar la precisión del agrupamiento.

Domine las habilidades necesarias para aplicar el agrupamiento K-Means de manera efectiva. Aprenda cómo funciona el algoritmo, determine el número óptimo de grupos y adquiera experiencia práctica implementando K-Means en conjuntos de datos sintéticos y del mundo real.

Explore los conceptos esenciales del clustering jerárquico y aprenda a agrupar datos en clústeres significativos utilizando dendrogramas. Adquiera confianza en la identificación del número óptimo de clústeres y en la implementación de la técnica tanto en conjuntos de datos sintéticos como reales.

Descubra cómo DBSCAN destaca en la detección de agrupamientos de formas variadas y en el manejo de ruido en los datos. Conozca la mecánica detrás de este algoritmo basado en densidad, el proceso de asignación de puntos a agrupamientos y su aplicación tanto en conjuntos de datos sintéticos como reales con confianza.

Adquiera una comprensión sólida de los Modelos de Mezcla Gaussiana y cómo utilizan la probabilidad para modelar formas de clúster complejas. Explore los principios de la distribución gaussiana, analice el funcionamiento de los GMM y consolide conocimientos aplicándolos tanto a datos simulados como reales.

Desafío: Preprocesamiento del Conjunto de Datos

Solución