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Python資料處理之(十)Pandas 基本介紹

一、Numpy 和 Pandas 有什麼不同

如果用 python 的列表和字典來作比較, 那麼可以說 Numpy 是列表形式的,沒有數值標籤,而 Pandas 就是字典形式。Pandas是基於Numpy構建的,讓Numpy為中心的應用變得更加簡單。

要使用pandas,首先需要了解他主要兩個資料結構:SeriesDataFrame

二、Series

>>> import pandas as pd
>>> import numpy as np
>>> s=pd.Series([1,3,6,np.nan,44,
1]) >>> print(s) 0 1.0 1 3.0 2 6.0 3 NaN 4 44.0 5 1.0 dtype: float64

Series的字串表現形式為:索引在左邊,值在右邊。由於我們沒有為資料指定索引。於是會自動建立一個0N-1N為長度)的整數型索引。

三、DataFrame

在這裡插入程式碼片

四、DataFrame的一些簡單應用

>>> dates=pd.date_range('20181120',periods=6)
>>> print(dates)
DatetimeIndex(
['2018-11-20', '2018-11-21', '2018-11-22', '2018-11-23', '2018-11-24', '2018-11-25'], dtype='datetime64[ns]', freq='D') >>> df=pd.DataFrame(np.random.randn(6,4),index=dates,columns=['a','b','c','d']) >>> print(df) a b c d 2018
-11-20 1.110778 1.788520 0.356670 0.507927 2018-11-21 2.082814 -0.465353 2.496047 1.146531 2018-11-22 2.456575 0.444252 0.723751 -1.513549 2018-11-23 0.398651 -0.352025 -0.727106 0.396843 2018-11-24 -0.618329 0.882563 0.716917 0.615774 2018-11-25 1.096260 -0.478230 0.076957 0.135207 >>>

DataFrame是一個表格型的資料結構,它包含有一組有序的列,每列可以是不同的值型別(數值,字串,布林值等)。DataFrame既有行索引也有列索引, 它可以被看做由Series組成的大字典。

我們可以根據每一個不同的索引來挑選資料, 比如挑選 b 的元素:

五、DataFrame 的一些簡單運用

>>> print(df['b'])
2018-11-20    1.788520
2018-11-21   -0.465353
2018-11-22    0.444252
2018-11-23   -0.352025
2018-11-24    0.882563
2018-11-25   -0.478230
Freq: D, Name: b, dtype: float64

我們再建立一組沒有給定行標籤和列標籤的資料 df1:

>>> df1=pd.DataFrame(np.arange(12).reshape((3,4)))
>>> print(df1)
   0  1   2   3
0  0  1   2   3
1  4  5   6   7
2  8  9  10  11

這樣,他就會採取預設的從0開始 index. 還有一種生成 df 的方法, 如下 df2:

>>> df2 = pd.DataFrame({'A' : 1.,
                    'B' : pd.Timestamp('20130102'),
                    'C' : pd.Series(1,index=list(range(4)),dtype='float32'),
                    'D' : np.array([3] * 4,dtype='int32'),
                    'E' : pd.Categorical(["test","train","test","train"]),
                    'F' : 'foo'})
>>> print(df2)
     A          B    C  D      E    F
0  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo
1  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo
2  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo
3  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo

這種方法能對每一列的資料進行特殊對待. 如果想要檢視資料中的型別, 我們可以用 dtype 這個屬性:

>>> print(df2.dtypes)
A           float64
B    datetime64[ns]
C           float32
D             int32
E          category
F            object

如果想看對列的序號:

>>> print(df2.index)
Int64Index([0, 1, 2, 3], dtype='int64')

同樣, 每種資料的名稱也能看到:

>>> print(df2.columns)
Index(['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'], dtype='object')

如果只想看所有df2的值:

>>> print(df2.values)
[[1.0 Timestamp('2013-01-02 00:00:00') 1.0 3 'test' 'foo']
 [1.0 Timestamp('2013-01-02 00:00:00') 1.0 3 'train' 'foo']
 [1.0 Timestamp('2013-01-02 00:00:00') 1.0 3 'test' 'foo']
 [1.0 Timestamp('2013-01-02 00:00:00') 1.0 3 'train' 'foo']]

想知道資料的總結, 可以用 describe():

>>> df2.describe()
         A    C    D
count  4.0  4.0  4.0
mean   1.0  1.0  3.0
std    0.0  0.0  0.0
min    1.0  1.0  3.0
25%    1.0  1.0  3.0
50%    1.0  1.0  3.0
75%    1.0  1.0  3.0
max    1.0  1.0  3.0

如果想翻轉資料, transpose:

>>> print(df2.T)
                     0                    1                    2                    3
A                    1                    1                    1                    1
B  2013-01-02 00:00:00  2013-01-02 00:00:00  2013-01-02 00:00:00  2013-01-02 00:00:00
C                    1                    1                    1                    1
D                    3                    3                    3                    3
E                 test                train                 test                train
F                  foo                  foo                  foo      

如果想對資料的 index 進行排序並輸出:

>>> print(df2.sort_index(axis=1,ascending=False))
     F      E  D    C          B    A
0  foo   test  3  1.0 2013-01-02  1.0
1  foo  train  3  1.0 2013-01-02  1.0
2  foo   test  3  1.0 2013-01-02  1.0
3  foo  train  3  1.0 2013-01-02  1.0

如果是對資料 值 排序輸出:

>>> print(df2.sort_values(by='B'))
     A          B    C  D      E    F
0  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo
1  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo
2  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo
3  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo