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Python----初識pandas

猿友 2020-12-31 16:22:47 瀏覽數(shù) (3518)
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前言

pandas 是基于 Numpy 的一種工具,該工具是為解決數(shù)據(jù)分析任務而創(chuàng)建的,pandas 納入了大量庫和一些標準的數(shù)據(jù)模型,提供了高效的操作大型數(shù)據(jù)集所需要的的工具,pandas 提供了大量能使我們快速便捷地處理數(shù)據(jù)的函數(shù)和方法。 推薦好課:Pandas 中文教程、Python3進階:數(shù)據(jù)分析及可視化。

一、pandas 操作流程

  1. 表格數(shù)據(jù)的增刪改查;
  2. 實現(xiàn)多表格處理;
  3. 數(shù)據(jù)清洗操作:缺失值,重復值,異常值,數(shù)據(jù)標準化,數(shù)據(jù)轉換操作;
  4. 實現(xiàn) excel 的特殊操作,生成透視表,交叉表;
  5. 完成統(tǒng)計分析。

二、pandas 的創(chuàng)建

1、導入 pandas 庫

import pandas as pd

2、表結構數(shù)據(jù),構建 Dataframe

columns:列索引 index:行索引 values:元素數(shù)據(jù)

方式一:

df = pd.DataFrame(

    data=[['alex', 20, '男','0831'],['tom', 30, '女', '0830'],],

    index=['a','b'],   # 可以不寫,默認從0開始,也可以直接指定字符進行排序

    columns=['name', 'age', 'sex', 'class'],

)    # 構建方法

print(df)   # 打印數(shù)據(jù)

   name  age sex class 
a  alex   20   男  0831 
b   tom   30   女  0830

方式二:

df1 = pd.DataFrame(data={'name':['tom', 'alex'], 'age':[18,20], 'sex':['男','女'], 'class':['0831','0831']})

print(df)   # 打印數(shù)據(jù),沒有指定index字符排序時,默認從0開始排序

   name  age sex class 
0  alex   20   男  0831 
1   tom   30   女  0830

3、dataframe 的屬性

因為 pandas 基于 numpy,因此,numpy 的 ndarray 的屬性,dataframe 也同樣具有。

  • df.shape        # 結構
  • df.ndim         # 維度
  • df.size           # 數(shù)量
  • df.dtypes      # 元素的數(shù)據(jù)類型
  • df.columns   # 列索引
  • df.index        # 行索引
  • df.values       # 元素

三、df 的查找

1、索引某一列值

df1[‘name’] 一維的切法,返回的是 series

print(df1['name'])  # 切一列值的方法

0     tom
1    alex

2、切多列值的方法

print(df1[['name', 'age']]) 

   name  age

0   tom   18

1  alex   20

print(type(df1[['name', 'age']]))    # series 是一維的類型,只有一個軸

<class 'pandas.core.series.Series'>

3、索引切的方法

方法一:

print(df[['name', 'age']][:2])    # 不能指定行進行索引

   name  age

a  alex   20

b   tom   30

方法二:

索引切的方法: df.loc[行索引名稱、條件, 列的索引名稱]

print(df.loc['a', 'name']) 

alex

df.loc['a', ['name']]     # <class 'pandas.core.series.Series'>  行或者列,只要有一個為字符串,是一維

df.loc[['a'], ['name']]   # <class 'pandas.core.frame.DataFrame'> 行或者列,兩個參數(shù)都為列表,是二維

4、條件索引: bool 切片

mask = df['age']>18  # 返回所有大于18歲的同學,返回True, False

mask2 = df['sex'] == '女'  # 返回所有女的同學

mask3 = mask & mask2    # 將兩個mask進行結合,不能使用and,只能使用 & 邏輯與

print(mask3)

a    False

b     True

dtype: bool

print(df.loc[mask3, :])  # 利用mask,對數(shù)據(jù)進行切片

  name  age sex class

b  tom   30   女  0830

5、索引查詢: iloc 【行的索引, 列的索引】 # 前閉后開

print(df.iloc[:1, :])

   name  age sex class

a  alex   20   男  0831

四、df增加方法

1、鍵值對添加列

# df['address'] = ['北京', '上海']  兩種方式,一一對應, 直接等于‘北京’,則所有數(shù)據(jù)都會變成北京

df['address'] = '北京'

    name  age sex class address

a   alex   20   男  0831      北京

b    tom   30   女  0830      北京

2、append 增加行

df_mini = pd.DataFrame(data = {

        'name':['jerry', 'make'],

        'age':[15, 18],

        'sex':['男', '女'],

        'class':['0831', '0770'],

        'address':['北京', '河南']

    }, index = ['a', 'b'])

df4 = df.append(df_mini)

print(df4)

a   alex   20   男  0831      北京

b    tom   30   女  0830      北京

a  jerry   15   男  0831      北京

b   make   18   女  0770      河南

五、刪除方法

axis  : 刪除的行或者列

inplace:是否修改原始表

a = df4.drop(labels=['address', 'class'], axis=1)  # 刪除列 需要使用一個變量接受

df4.drop(labels=['a'], axis=0, inplace=True)

六、修改

切出指定數(shù)據(jù),再進行賦值修改

c = df4.loc[df4['name'] == 'tom', 'class']  = '有問題'

print(c)

    name  age sex class address

a   alex   20   男  0831      北京

b    tom   30   女   有問題      北京

a  jerry   15   男  0831      北京

b   make   18   女  0770      河南

七、統(tǒng)計分析

1、延用了 Numpy 中的 10 個統(tǒng)計方法

min()     argmin()     max()      argmax()     std()      vat()     sum()      mean()     cumsum()      cumprod()

2、pandas 中的方法

df['age'].min()     df['age'].max()     df['age'].argsort()

3、眾數(shù)、非空元素、頻數(shù)

df['age'].mode()

a    grade

b    grade

dtype: object

df['age'].count()

tom      1

make     1

alex     1

jerry    1

Name: name, dtype: int64

df['age'].value_counts()

name       alex

age          20

sex           女

class      0830

address      北京

dtype: object

4、針對 df 類型

df['age'].idxmax(axis=1)    # 橫向比較

df['age'].idxmax(axis=0)    # 縱向比較

    name  age  sex class address

0   alex   15    女  0831      北京

1  jerry   18    男   NaN     NaN

2   make   20  NaN   NaN     NaN

3    tom   30  NaN   NaN     NaN

5、描述 describe

df['age'].describe()

#          age

# count   4.00  非空數(shù)目

# mean   20.75   平均值

# std     6.50   標準差

# min    15.00   最小

# 25%    17.25   1/4

# 50%    19.00   2/4

# 75%    22.50   3/4

# max    30.00   最大

df['name'].describe()

# count : 非空數(shù)目

# unique: 去重之后有幾個值

# top: 眾數(shù)

# freq: 眾數(shù)出現(xiàn)的頻數(shù)

八、Excel 文件的讀取

pandas 可以讀取多種數(shù)據(jù)類型,這里介紹下讀取 excel 數(shù)據(jù)的操作方法

pd.read_excel(r'文件路徑')


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