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十分钟快速入门pandas

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用户2936342
发布2018-08-27 14:24:18
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发布2018-08-27 14:24:18
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文章被收录于专栏:nummy

译自10 Minutes to pandas

pandas是一个python库,它提供了一些快速,灵活而且富于表现力的数据结构,用于处理关系型数据,为数据分析提供了强大的支持。

下面简要介绍一下pandas,主要是针对新用户,以下操作均在ipython中执行,想学习更多内容的话请参考cookbook

首先,我们需要导入以下几个库:

代码语言:javascript
复制
In [1]: import pandas as pd
In [2]: import numpy as np
In [3]: import matplotlib.pyplot as plt

创建对象

通过传递列表来创建Series:

代码语言:javascript
复制
In [4]: s = pd.Series([1,3,5,np.nan,6,8])
In [5]: s
Out[5]: 
0    1.0
1    3.0
2    5.0
3    NaN
4    6.0
5    8.0
dtype: float64

下面的代码使用numpy矩阵来创建一个DataFrame,并指定index和column:

代码语言:javascript
复制
In [6]: dates = pd.date_range('20130101', periods=6)

In [7]: dates
Out[7]: 
DatetimeIndex(['2013-01-01', '2013-01-02', '2013-01-03', '2013-01-04',
               '2013-01-05', '2013-01-06'],
              dtype='datetime64[ns]', freq='D')

In [8]: df = pd.DataFrame(np.random.randn(6,4), index=dates, columns=list('ABCD'))

In [9]: df
Out[9]: 
                   A         B         C         D
2013-01-01  0.469112 -0.282863 -1.509059 -1.135632
2013-01-02  1.212112 -0.173215  0.119209 -1.044236
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929  1.071804
2013-01-04  0.721555 -0.706771 -1.039575  0.271860
2013-01-05 -0.424972  0.567020  0.276232 -1.087401
2013-01-06 -0.673690  0.113648 -1.478427  0.524988

通过字典来创建DataFrame:

代码语言:javascript
复制
In [10]: 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' })
   ....: 

In [11]: df2
Out[11]: 
     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

输出每列的数据类型:

代码语言:javascript
复制
In [12]: df2.dtypes
Out[12]: 
A           float64
B    datetime64[ns]
C           float32
D             int32
E          category
F            object
dtype: object

使用ipython的话,支持命令补全:

代码语言:javascript
复制
In [13]: df2.<TAB>
df2.A                  df2.boxplot
df2.abs                df2.C
df2.add                df2.clip
df2.add_prefix         df2.clip_lower
df2.add_suffix         df2.clip_upper
df2.align              df2.columns
df2.all                df2.combine
df2.any                df2.combineAdd
df2.append             df2.combine_first
df2.apply              df2.combineMult
df2.applymap           df2.compound
df2.as_blocks          df2.consolidate
df2.asfreq             df2.convert_objects
df2.as_matrix          df2.copy
df2.astype             df2.corr
df2.at                 df2.corrwith
df2.at_time            df2.count
df2.axes               df2.cov
df2.B                  df2.cummax
df2.between_time       df2.cummin
df2.bfill              df2.cumprod
df2.blocks             df2.cumsum
df2.bool               df2.D

查看数据

查看前几行数据或者后几行数据:

代码语言:javascript
复制
In [14]: df.head()
Out[14]: 
                   A         B         C         D
2013-01-01  0.469112 -0.282863 -1.509059 -1.135632
2013-01-02  1.212112 -0.173215  0.119209 -1.044236
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929  1.071804
2013-01-04  0.721555 -0.706771 -1.039575  0.271860
2013-01-05 -0.424972  0.567020  0.276232 -1.087401

In [15]: df.tail(3)
Out[15]: 
                   A         B         C         D
2013-01-04  0.721555 -0.706771 -1.039575  0.271860
2013-01-05 -0.424972  0.567020  0.276232 -1.087401
2013-01-06 -0.673690  0.113648 -1.478427  0.524988

显示行号,列号以及取值:

代码语言:javascript
复制
In [16]: df.index
Out[16]: 
DatetimeIndex(['2013-01-01', '2013-01-02', '2013-01-03', '2013-01-04',
               '2013-01-05', '2013-01-06'],
              dtype='datetime64[ns]', freq='D')

In [17]: df.columns
Out[17]: Index([u'A', u'B', u'C', u'D'], dtype='object')

In [18]: df.values
Out[18]: 
array([[ 0.4691, -0.2829, -1.5091, -1.1356],
       [ 1.2121, -0.1732,  0.1192, -1.0442],
       [-0.8618, -2.1046, -0.4949,  1.0718],
       [ 0.7216, -0.7068, -1.0396,  0.2719],
       [-0.425 ,  0.567 ,  0.2762, -1.0874],
       [-0.6737,  0.1136, -1.4784,  0.525 ]])

展示原始数据的统计数据:

代码语言:javascript
复制
In [19]: df.describe()
Out[19]: 
              A         B         C         D
count  6.000000  6.000000  6.000000  6.000000
mean   0.073711 -0.431125 -0.687758 -0.233103
std    0.843157  0.922818  0.779887  0.973118
min   -0.861849 -2.104569 -1.509059 -1.135632
25%   -0.611510 -0.600794 -1.368714 -1.076610
50%    0.022070 -0.228039 -0.767252 -0.386188
75%    0.658444  0.041933 -0.034326  0.461706
max    1.212112  0.567020  0.276232  1.071804

转置数据:

代码语言:javascript
复制
In [20]: df.T
Out[20]: 
   2013-01-01  2013-01-02  2013-01-03  2013-01-04  2013-01-05  2013-01-06
A    0.469112    1.212112   -0.861849    0.721555   -0.424972   -0.673690
B   -0.282863   -0.173215   -2.104569   -0.706771    0.567020    0.113648
C   -1.509059    0.119209   -0.494929   -1.039575    0.276232   -1.478427
D   -1.135632   -1.044236    1.071804    0.271860   -1.087401    0.524988

按轴排序:

代码语言:javascript
复制
In [21]: df.sort_index(axis=1, ascending=False)
Out[21]: 
                   D         C         B         A
2013-01-01 -1.135632 -1.509059 -0.282863  0.469112
2013-01-02 -1.044236  0.119209 -0.173215  1.212112
2013-01-03  1.071804 -0.494929 -2.104569 -0.861849
2013-01-04  0.271860 -1.039575 -0.706771  0.721555
2013-01-05 -1.087401  0.276232  0.567020 -0.424972
2013-01-06  0.524988 -1.478427  0.113648 -0.673690

按值排序:

代码语言:javascript
复制
In [22]: df.sort_values(by='B')
Out[22]: 
                   A         B         C         D
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929  1.071804
2013-01-04  0.721555 -0.706771 -1.039575  0.271860
2013-01-01  0.469112 -0.282863 -1.509059 -1.135632
2013-01-02  1.212112 -0.173215  0.119209 -1.044236
2013-01-06 -0.673690  0.113648 -1.478427  0.524988
2013-01-05 -0.424972  0.567020  0.276232 -1.087401

选择器

获取数据 选择单列,产生一个Series序列,等价于df.A:

代码语言:javascript
复制
In [23]: df['A']
Out[23]: 
2013-01-01    0.469112
2013-01-02    1.212112
2013-01-03   -0.861849
2013-01-04    0.721555
2013-01-05   -0.424972
2013-01-06   -0.673690
Freq: D, Name: A, dtype: float64

使用[]选取某几行的数据:

代码语言:javascript
复制
In [24]: df[0:3]
Out[24]: 
                   A         B         C         D
2013-01-01  0.469112 -0.282863 -1.509059 -1.135632
2013-01-02  1.212112 -0.173215  0.119209 -1.044236
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929  1.071804

In [25]: df['20130102':'20130104']
Out[25]: 
                   A         B         C         D
2013-01-02  1.212112 -0.173215  0.119209 -1.044236
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929  1.071804
2013-01-04  0.721555 -0.706771 -1.039575  0.271860

使用标签选取数据 使用标签获取横截面:

代码语言:javascript
复制
In [26]: df.loc[dates[0]]
Out[26]: 
A    0.469112
B   -0.282863
C   -1.509059
D   -1.135632
Name: 2013-01-01 00:00:00, dtype: float64

使用标签选择多轴数据:

代码语言:javascript
复制
In [27]: df.loc[:,['A','B']]
Out[27]: 
                   A         B
2013-01-01  0.469112 -0.282863
2013-01-02  1.212112 -0.173215
2013-01-03 -0.861849 -2.104569
2013-01-04  0.721555 -0.706771
2013-01-05 -0.424972  0.567020
2013-01-06 -0.673690  0.113648

显示标签切片, 包含两个端点

代码语言:javascript
复制
In [28]: df.loc['20130102':'20130104',['A','B']]
Out[28]: 
                   A         B
2013-01-02  1.212112 -0.173215
2013-01-03 -0.861849 -2.104569
2013-01-04  0.721555 -0.706771

降低返回对象维度:

代码语言:javascript
复制
In [29]: df.loc['20130102',['A','B']]
Out[29]: 
A    1.212112
B   -0.173215
Name: 2013-01-02 00:00:00, dtype: float64

获取标量值:

代码语言:javascript
复制
In [30]: df.loc[dates[0],'A']
Out[30]: 0.46911229990718628

快速访问并获取标量数据 (等价于上面的方法):

代码语言:javascript
复制
In [31]: df.at[dates[0],'A']
Out[31]: 0.46911229990718628

待续....

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原始发表:2017.04.29 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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