1. 程式人生 > >Python之DataFrame常用方法小結

Python之DataFrame常用方法小結

【Series】

性質:一維陣列物件,類似NumPy 的一維array。

(除了包含一組資料還包含一組索引,所以可以把它理解為一組帶索引的陣列。)

obj = Series([1,2,3,4], index = ['a', 'b', 'c', 'd']) # 通過 index 引數顯示指定索引
obj.index、obj.values # 單獨獲取 Series 物件的索引或者陣列內容
obj*2、obj+1、obj[obj>10] # 對Series物件的運算(索引不變)
from pandas import Series
obj = Series([1,2,3,4], index = ['a', 'b', 'c', 'd'])

> obj
a    1
b    2
c    3
d    4
dtype: int64

> obj.index 
Index(['a', 'b', 'c', 'd'], dtype='object')

> obj.values
array([1, 2, 3, 4], dtype=int64)

> obj*2
a    2
b    4
c    6
d    8
dtype: int64

> obj+1
a    2
b    3
c    4
d    5
dtype: int64

> obj[obj>10]
Series([], dtype: int64)

【DataFrame】

性質:一個表格型的資料結構。它提供有序的列不同型別的列值

建立

將一個{key:list[]}轉換成DataFrame key為列名
DataFrame(data,columns = ['col1','col0'])

data形式為{key:list[]}的字典

columns引數-指定列的順序

DataFrame(data,columns = ['col1','col0','col2']) 如果columns中傳入的列名找不到,不會報錯,而是產生一列 NA 值

獲取資料:frame[‘col1’]、frame.col1

刪除資料:del frame[‘col1’]

from pandas import DataFrame

## 建立DataFrame ##

In [0]:
DataFrame({'col0':[1,2,3], 'col1':[4,5,6]})
Out[0]:
col0	col1
0	1	4
1	2	5
2	3	6

In [1]:
data = {'col0':[1,2,3], 'col1':[4,5,6]}
DataFrame(data,columns = ['col1','col0'])
Out[1]:
col1	col0
0	4	1
1	5	2
2	6	3

In [2]:
DataFrame(data,columns = ['col1','col0','col2'])
Out[2]:
col1	col0	col2
0	4	1	NaN
1	5	2	NaN
2	6	3	NaN

## 獲取資料 ##
frame = DataFrame({'col0':[1,2,3], 'col1':[4,5,6]})

​In [3]:
frame['col1']
Out[3]:
0    4
1    5
2    6
Name: col1, dtype: int64

In [4]:
frame.col1
Out[4]:
0    4
1    5
2    6
Name: col1, dtype: int64


## 刪除資料 ##
del frame['col1']

In [5]:
frame
Out[5]:
col0
0	1
1	2
2	3

【產生日期】

date_index = pd.date_range('11/19/2017', periods=10, freq='D')

import pandas as pd
date_index = pd.date_range('11/19/2017', periods=10, freq='D')
> date_index
DatetimeIndex(['2017-11-19', '2017-11-20', '2017-11-21', '2017-11-22',
               '2017-11-23', '2017-11-24', '2017-11-25', '2017-11-26',
               '2017-11-27', '2017-11-28'],
              dtype='datetime64[ns]', freq='D')

—————————————————————常用方法———————————————————————

(1) reindex()方法 —— 重新索引

根據index引數重新進行排序。如果傳入的索引值在資料裡不存在,則不會報錯,而是新增缺失值的新行。不想用缺失值,可以用 fill_value 引數指定填充值。

obj1 = obj.reindex([‘a’,’b’,’c’],fill_value = 0) #fill_value 會讓所有的缺失值都填充為同一個值,如果不想這樣而是用相鄰的元素(左或者右)的值填充,則可以用 method 引數,可選的引數值為 ffill 和 bfill,分別為用前值填充和用後值填充。
obj2 = obj.reindex(range(6),method = ‘fill’)

(2) drop() 方法 —— 丟棄資料

data.drop([‘idx1’,’idx2’]) #刪除行
data.drop([‘col1’,’col2’],axis = 1) #新增axis引數刪除列

(3) 索引、選取和過濾

[注意] 利用索引的切片運算與普通的 Python 切片運算不同,其末端是包含的,既包含最後一個的項。

obj[‘b’:’d’]包含’d’,但是obj[1:3]不包含3

loc和iloc

df.loc[index,column_names] # 知道column names和index,且兩者都很好輸入
df.iloc[index,col_index] # column_name太長;

ix操作:混合使用下標和名稱進行選取

data.ix[‘idx’,[‘col1’,’col2’]]
data.ix[2] #第2行
data.ix[data.col1<5,:3] # data.col1<5的前2列

(4) 算術運算和資料對齊

- Series:將2個物件相加時,具有重疊索引的索引值會相加處理;不重疊的索引則取並集,值為 NA;

- 對齊操作會同時發生在行和列上,把2個物件相加會得到一個新的物件,其索引為原來2個物件的索引的並集;和Series 物件一樣,不重疊的索引會取並集,值為 NA;如果不想這樣,試試使用 add() 方法進行資料填充:

df1+df2 #會出現NaN
df1.add(df2,fill_value = 0) #無NaN

(5) 函式應用和對映

df1.astype(np.int32)
df2.apply(f) #f = lambda x:x+1

(6) 排序

DataFrame:

df.sort_index(ascending = False)

frame.sort_index(axis = 1)

Series:

obj.sort_values()

obj.sort_index()

排名

obj.rank(ascending = False)   #索引位上的數的排名

帶有重複值的軸索引

obj.index.is_unique    #False

索引時,同時輸出多個值

(7) 彙總統計和計算

df.sum()  縱向彙總(行求和) aixs=1為橫向彙總
df.cumsum() 縱向彙總_累計彙總
df.idxmax() 獲取最大值對應的索引
obj.unique() 返回資料裡的唯一值array
obj. value_counts() 統計各值出現的頻率,返回Series索引為值
obj. isin([‘c’]) 判斷成員資格,在原表基礎上修正為bool

(8) 處理缺失資料

使用isnull()notnull()函式來判斷缺失情況。

對於缺失資料一般處理方法為濾掉或者填充。

濾除缺失資料

data.dropna() 返回一個包含非空資料和索引值的表,等價於data[data.notnull()]
data.dropna(how = ‘all’) 只有行裡的資料全部為空時才丟棄,axis=1按列丟棄

填充缺失資料

df.fillna(0) 用預設值填充缺失資料
df.fillna({0:10,1:20,2:200}) 可以傳入字典對不同的列填充不同的值(鍵表示列)

(9) 層次化索引:能在一個數組上擁有多個索引,有點像Excel裡的合併單元格

根據索引選擇資料子集

data[‘a’] 以外層索引的方式選擇資料子集
data[:,2] 以內層索引的方式選擇資料
data.unstack() 多重索引Series轉換為DataFrame,第二層索引為列

重排分級順序

df. swaplevel(‘idx1_name’, ‘idx2_name’) 將兩個級別的資料進行交換
df. sortlevel(0,ascending = False) 以行按第一層(0)進行排序
df. sortlevel(1,ascending = False,axis=1) 列按第二層(1)進行排序

根據級別彙總統計

多層次索引的資料,彙總的時候可以單獨按照級別進行

df.sum(level=’idx1_name’)

(10) 資料合併

a)pandas.merge():資料庫風格的合併

pd.merge(df1,df2,on=’col_coname’) 以col_coname列當作鍵,預設內連線(inner),即鍵的交集
pd.merge(df1,df2,on=’col_coname’,how=‘left’) 左連線(left),右連線(right)和外連線[並集](outer)
left.join(right) 以索引作為連線鍵

b)pandas.concat()方法:軸向連線,即沿著一條軸將多個物件堆疊到一起

pd.concat([s1,s2,s3]) #預設concat在豎軸(axis=0)上連線,即產生新的Series。

c)例項方法combine_first()方法:合併重疊資料

s1.combine_first(s2) #等價於np.where(pd.isnull(s1),s2,s1)

這是一個向量化的if-else操作,如果s1裡某個位置上的資料為空,則用s2同位置上的元素來補,你可以理解為“打補丁”操作。

(11) 資料重塑/軸向旋轉

重塑指的是將資料重新排列,也叫軸向旋轉。

stack: 將資料的列“旋轉”為行。unstack:將資料的行“旋轉”為列。

處理堆疊格式

堆疊格式也叫長格式,一般關係型資料庫儲存時間序列的資料會採用此種格式

df.pivot(‘col1’,’col2’,’col3’) 

(12) 資料轉換:對資料的過濾、清理以及其他的轉換操作。

移除重複資料

df.duplicated() 檢測各行是否重複,預設判斷全部列,預設保留第一個出現的值
df.duplicated([‘col1’]) 判斷指定列
df.drop_duplicates() 丟棄重複行
df.drop_duplicates(keep=‘lost’) 或傳入take_last=True保留最後一個值

利用對映進行資料轉換

data[‘new_col’] = data[‘col1’].map(col1_to_new_col) map到一個dict
data[‘col1’].map(lambda x: col1_to_new_col[x]) 等價於使用函式

替換值

data.replace(value,np.nan)

data.replace([value1, value2],[ np.nan,0])

重新命名軸索引

data.rename(index=str.title,columns=str.upper)

將資料劃分成不同的組

scores=[40,54,60,85,87,81]

score_levels=[0,60,80,95]

cats = pd.cut(scores,score_levels) #輸出內容為區間的列表

pd.value_counts(cats) #統計區間個數

檢測和過濾異常值

data.decsribe() 產生資料的count,mean,std,min…
data[np.abs(data)>2] 找出絕對值大於2的值,不滿足的為nan
data[np.abs(data)>2.any(1)] 找出絕對值大於2的行
data[np.abs(data)>2]=0 將異常值設定為0

Ref