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Python Pandas的使用 !!!!!詳解

2021-10-14 06:23:11 後端開發

 Pandas是一個基于python中Numpy模塊的一個模塊

Python在資料處理和準備???直做得很好,但在資料分析和建模??就差?些,pandas幫助填補了這?空?,使您能夠在Python中執?整個資料分析?作流程,?不必切換到更特定于領域的語?,如R,與出?的 jupyter?具包和其他庫相結合,Python中?于進?資料分析的環境在性能、?產率和協作能???都是卓越的, pandas是 Python 的核?資料分析?持庫,提供了快速、靈活、明確的資料結構,旨在簡單、直觀地處理關系型、標記型資料,pandas是Python進?資料分析的必備?級?具, pandas的主要資料結構是 Series(?維資料)與 DataFrame (?維資料),這兩種資料結構?以處理?融、統計、社會科學、?程等領域?的?多數案例處理資料?般分為?個階段:資料整理與清洗、資料分析與建模、資料可視化與制表,Pandas 是處理資料的理想?具, 環境介紹 代碼工具:jupyternotebook python版本:python3.8.6 系統版本:win10 一、Pands安裝    打開終端指令輸入pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple/ --trusted-host pypi.doubanio.com pandas    第?部分 資料結構   第?節 Series     ?串列?成 Series時,Pandas 默認?動?成整數索引,也可以指定索引
l = [0,1,7,9,np.NAN,None,1024,512]
# ?論是numpy中的NAN還是Python中的None在pandas中都以缺失資料NaN對待
s1 = pd.Series(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/l) # pandas?動添加索引
s2 = pd.Series(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/l,index = list('abcdefhi'),dtype='float32') # 指定?索引
# 傳?字典創建,key?索引
s3 = pd.Series(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/{'a':99,'b':137,'c':149},name = 'Python_score')
display(s1,s2,s3)
  第二節 Dataframe         DataFrame是由多種型別的列構成的?維標簽資料結構,類似于 Excel 、SQL 表,或 Series 物件構成的字典,     
import numpy as np
import pandas as pd
# index 作為?索引,字典中的key作為列索引,創建了3*3的DataFrame表格?維陣列
df1 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/{'Python':[99,107,122],'Math':[111,137,88],'En': [68,108,43]},# key作為列索引
index = ['張三','李四','Michael']) # ?索引
df2 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,151,size = (5,3)),
index = ['Danial','Brandon','softpo','Ella','Cindy'],# ?索引
columns=['Python','Math','En'])# 列索引
display(df1,df2)

    

第三部分 資料查看   查看DataFrame的常?屬性和DataFrame的概覽和統計資訊
import numpy as np
import pandas as pd
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,151,size=(150,3)),
index = None, # 行索引默認
columns=['A','B','C'])#列索引
df.head(10)#顯示前十行  !!默認是五行!!
df.tail(10)#顯示后十行
df.shape#查看行數和列數
df.dtypes#查看資料型別
df.index#查看行索引
df.value# 物件值,二維陣列
df.describe()#查看資料值列的匯總統計,計數,平均值,標準差,最小值,四分位數,最大值
df.info()#查看列索引,資料型別,非空計數和記憶體資訊

第四部分 資料的輸入輸出

  第一節csv

df = DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,50,size = [50,5]), # 薪資情況
 columns=['IT','化?','?物','教師','?兵'])
#保存到相對路勁下檔案命名為
df.to_csv('./salary.csv',
sep = ';',#分割符
header = True,#是否保存列索引
index = True)#是否保存行索引、
#加載
pd.read_csv('./salary.csv',
 sep = ';',# 默認是逗號
 header = [0],#指定列索引
 index_col=0) # 指定?索引
#加載
pd.read_table('./salary.csv', # 和read_csv類似,讀取限定分隔符的?本?件 sep = ';', header = [0],#指定列索引 index_col=1) # 指定?索引,IT作為?索引

   第?節 Excel

     pip install xlrd -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple      pip install xlwt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
import numpy as np
import pandas as pd
df1 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,50,size = [50,5]), # 薪資情況
 columns=['IT','化?','?物','教師','?兵'])
df2 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,50,size = [150,3]),# 計算機科?的考試成績
 columns=['Python','Tensorflow','Keras'])
# 保存到當前路徑下,?件命名是:salary.xls
df1.to_excel('./salary.xls',
 sheet_name = 'salary',# Excel中?作表的名字
 header = True,# 是否保存列索引
 index = False) # 是否保存?索引,保存?索引
pd.read_excel('./salary.xls',
 sheet_name=0,# 讀取哪?個Excel中?作表,默認第?個
 header = 0,# 使?第??資料作為列索引
 names = list('ABCDE'),# 替換?索引
 index_col=1)# 指定?索引,B作為?索引
# ?個Excel?件中保存多個?作表
with pd.ExcelWriter('./data.xlsx') as writer:
 df1.to_excel(writer,sheet_name='salary',index = False)
 df2.to_excel(writer,sheet_name='score',index = False)
pd.read_excel('./data.xlsx',
 sheet_name='salary') # 讀取Excel中指定名字的?作表
  第三節 SQL     pip install sqlalchemy -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple     pip install pymysql -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
import pandas as pd
# SQLAlchemy是Python編程語?下的?款開源軟體,提供了SQL?具包及物件關系映射(ORM)?具
from sqlalchemy import create_engine
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,50,size = [150,3]),# 計算機科?的考試
成績
 columns=['Python','Tensorflow','Keras'])
# 資料庫連接
conn = create_engine('mysql+pymysql://root:12345678@localhost/pandas?
charset=UTF8MB4')
# 保存到資料庫
df.to_sql('score',#資料庫中表名
 conn,# 資料庫連接
 if_exists='append')#如果表名存在,追加資料
# 從資料庫中加載
pd.read_sql('select * from score limit 10', # sql查詢陳述句
 conn, # 資料庫連接
 index_col='Python') # 指定?索引名

 

---------------------------------------------!!!!!!!!!第一次更新!!!!!!!!!!!----------------------------------------------------------

 

第五部分 資料的選取

  第一節 資料獲取

!!!---先匯入個資料---!!!
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [10,3]),# 計算機科?的考試成績
index = list('ABCDEFGHIJ'),# ?標簽
columns=['Python','Tensorflow','Keras'])

df.Python# 查看所在列資料
df['Python']# 查看所在列資料
df[['Python','Keras']]#獲取多列資料
df[1:3]#行切片操作 !!!--此處切片操作與資料的切片操作如出一轍--!!!

  使用 loc[] 進行資料獲取 loc通過行列標簽進行索引取數操作

df.loc[['A','B']]#選取行標簽
df.loc[['A','B'],['Python','Keras']]#根據行列標簽選取對飲資料
df.loc[:,['Python','Keras']]#保留所有行
df.loc[::2,['Python','Keras']]#每隔2行取出一行資料
df.loc['A',['Python','Keras']]#根據行標簽選取出對應資料
#此處就不截圖展示了

  使用 iloc[] 進行資料獲取 iloc通過行列整數標簽進行索引取數操作

df.iloc[2:4]#利用整數行切片操作與Numpy相似 !!!--此處切片操作與資料的切片操作如出一轍--!!!
df.iloc[1:3,1:2]#利用整數對行和列進行切片
df.iloc[1:3:]#行切片
df.iloc[:,0:1]#列切片

  Boolean索引

cond1 = df.Python > 100 # 判斷Python分數是否?于100,回傳值是boolean型別的Series
df[cond1] # 回傳Python分數?于100分的?戶所有考試科?資料
cond2 = (df.Python > 50) & (df['Keras'] > 50) # &與運算
df[cond2] # 回傳Python和Keras同時?于50分的?戶的所有考試科?資料
df[df > 50]# 選擇DataFrame中滿?條件的值,如果滿?回傳值,不然回傳空資料NaN
df[df.index.isin(['A','C','F'])] # isin判斷是否在陣列中,回傳也是boolean型別值

第六部分 資料集成

  第?節 concat資料串聯

#再建立兩個資料矩陣
df1 = pd.DataFrame(np.random.randint(1,151,size=10),
                   index = list('ABCDEFGHIJ'),
                   columns=['Science'])
df2 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [10,3]),
index = list('KLMNOPQRST'),
columns=['Python','Tensorflow','Keras']) 
pd.concat([df,df2],axis=0)#df2串聯拼接到df1下方
pd.concat([df,df1],axis=1)#df1串聯拼接到df的左側
df.append(df1) # 在df1后?追加df2

  第二節 插入

     insert()插入一列

    注意:如果使用insert()插入一列時,那么插入的這一列的長度必須和被插入的行數長度相等

#插入一列c++
df.insert(loc=1,
          column='C++',
          value=np.random.randint(0,151,size=(10)))

df.insert(loc = 1,column='Python3.8,value=https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/2048)

  第三節 資料的鏈接(join SQL風格)

    資料集的合并(merge)或連接(join)運算是通過?個或者多個鍵將資料鏈接起來的,這些運算是關系型資料庫的核?操作,pandas的merge函式是資料集進?join運算的主要切?點,
#先建立兩組資料
df1 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/{'sex':np.random.randint(0,2,size=6),'name':['九州','九周','Nineweek','Mrs佟','小A','小C']})
df2 = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/{'score':np.random.randint(90,151,size=6),'name':['九州','九周','Nineweek','Mrs佟','小A','小Ming']})

    

pd.merge(df1,df2)
#(內連接) 在使用merge()合并中merge自動去除了空資料
pd.merge(df1,df2,how='left')#左鏈接
pd.merge(df1,df2,how='right')#右鏈接

 

 ---------------------------------------------!!!!!!!!!第二次更新!!!!!!!!!!!----------------------------------------------------------

 第七部分 資料清洗

  第?節 duplicated篩選重復資料

    duplicated是以自上向下的順序進行篩選如果行值相同就回傳TRUE,

#創建一個分值資料
df2 = pd.DataFrame(data=https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/{'Name':['九州','Mrs佟','Nineweek',None,np.NAN,'Mrs佟'],'Sex':[0,1,0,1,0,1],'Score':[89,100,67,90,98,100]})

df2.duplicated()#檢查重復值 以Boolean形式進行輸出展示
df2.duplicated().sum()#列印有多少重復值
df2[df2.duplicated()]#列印重復值
df2[df2.duplicated()==False]#列印非重復值
df2.drop_duplicates()#洗掉重復值(此操作并不是在資料源本身進行洗掉操作)
df2.drop_duplicates(inplace=True)#洗掉重復值(此操作是在資料源本身進行洗掉操作)

  第二節 過濾空資料

df2.isnull()#檢查是否存在空值(可以查到NAN值和None值)
df2.dropna(how = 'any') # 洗掉空資料(此操作并不是在資料源本身進行洗掉操作) 
df2.dropna(how = 'any',inplace=True)# 洗掉空資料(此操作是在資料源本身進行洗掉操作) 
df2.fillna(value=https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/'小A')#填充空資料(此操作并不是在資料源本身進行洗掉操作) 
df2.fillna(value=https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/'小A',inplace=True)#填充空資料(此操作是在資料源本身進行洗掉操作) 

  第三節 過濾指定行或列

del df2['Sex'] # 直接洗掉某列
df2.drop(labels = ['price'],axis = 1)# 洗掉指定列
df2.drop(labels = [0,1,5],axis = 0) # 洗掉指定?

  filter函式:選取保留的資料過濾其他資料

df2.filter(items=['Name', 'Score'])#保留‘Name’,‘Score’兩列
df2.filter(like='S',axis = 1)# 保留列標簽包含‘S’的列(axis=1表示列,axis=0表示行)
df.filter(regex='S$', axis=1)#正則方式進行篩選

 第八部分 資料轉換

  第一節 rename和replace的轉換標簽個元素

#改變行列索引
df2.rename(index = {0:10,1:11},columns={'Name':'StName'})#將行索引0換為10,1換為11;列索引Name換為StName
#替換元素值
df2.replace(100,102)#將所有的100替換為102
df2.replace([89,67],78)#將所有的89和67替換為78
df2.replace({'九州':'JZ',None:'九州'})#根據字典的鍵值對進行替換
df2.replace({'Sex':1},1024)#將Sex列的1全部替換為1024

  第二節 apply和Transform

    相同點:都能針對Dataframe的特征的計算,常與groupby()分組聚合方式下節更新方法連用

    不同點:aplly引數可以是自定義函式,包括簡單的求和函式以及復制的特征間的差值函式等,apply不能直接使用python的內置函式,比如sum、max、min,

        Transform引數不能是自定義的特征互動函式,因為transform是針對每一元素(即每一列特征操作)進行計算,

#先建立陣列
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [10,3]),index = list('ABCDEFGHIJ'),columns=['Python','En','Math'])

df['Python'].apply(lambda x:True if x >50 else False)#選取python學科中的大于50的資料
df.apply(lambda x : x.median(),axis = 0) # 列的中位數

#自定義函式演算法
def avg(x):
    return (x.mean(),x.max(),x.min(),x.var().round(1))
df.apply(avg,axis=0)#輸出列的平均值,最大值,最小值,方差保留一位小數

# ?列執?多項計算
df['Python'].transform([np.sqrt,np.log10]) # 對單列資料處理做開平方和對數運算

#自定義函式演算法
def convert(x):
    if x > 140:
        x -= 12
    else:
        x += 12
    return x

df.transform({'Python':np.sqrt,'En':np.log10,'Math':convert}).round(1)# 對多列資料處理做開不同運算


 ---------------------------------------------!!!!!!!!!第三次更新!!!!!!!!!!!----------------------------------------------------------

第九部分 資料重塑

df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [20,3]),
 index = pd.MultiIndex.from_product([list('ABCDEFHIJK'),['一期','二期']]),# 多層索引
 columns=['Python','En','Math'])

df.unstack(level=1)#行作列
df.stack()#列作行
df.mean(level=1)#各學科每期平均分
df.mean(level=0)#各學員平均分
df.mean()#各科平均分

第十部分 統計方法函式

  pandas擁有多種常?的數學統計?法,可以滿足大多半的資料處理,對Series和DataFrame行計算并回傳Series形式的陣列
#創建資料
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [10,3]),
 index = list('ABCDEFGHIJ'),
 columns=['Python','En','Math'])

df.count() # ?NA值的數量
df.max(axis = 0) #軸0最?值,即每?列最?值
df.min() #默認計算軸0最?值
df.median() # 中位數
df.sum() # 求和
df.mean(axis = 1) #計算每??的平均值
df.quantile(q = [0.2,0.5,0.9]) # 分位數
df.describe() # 查看數值型列的匯總統計,計數、平均值、標準差、最?值、四分位數、最?值
df['Python'].value_counts() # 統計元素出現次數
df['Math'].unique() # 去重
df.cumsum() # 累加
df.cumprod() # 累乘
df.std() # 標準差
df.var() # ?差
df.cummin() # 累計最?值
df.cummax() # 累計最?值
df.diff() # 計算差分
df.pct_change() # 計算百分?變化
df.cov() # 屬性的協?差
df['Python'].cov(df['Math']) # Python和Math的協?差
df.corr() # 所有屬性相關性系數
df.corrwith(df['En']) # 單?屬性相關性系數
#標簽索引計算方式
df['Python'].argmin() # 計算Python列的最?值位置
df['Math'].argmax() # 計算Math列的最?值位置
df.idxmax() # 最?值索引標簽
df.idxmin() # 最?值索引標簽

第十一部分 排序

#創建資料
df = pd.DataFrame(data = https://www.cnblogs.com/t-dashuai/p/np.random.randint(0,150,size = [10,3]),
 index = list('ABCDEFGHIJ'),
 columns=['Python','En','Math'])
ran = np.random.permutation(10)
df = df.take(ran)#隨機排列行索引

df.sort_index(axis=0,ascending=True)#按照行索引降序排序
df.sort_index(axis=1,ascending=True)#按照列索引降序排序

df.sort_values(by='Python')#根據Python列的值降序排序
df.sort_values(by=['Python','Math'])#先按找Python排序在按照Math排序
lage = df.nlargest(3,columns='Math') # 根據屬性Math排序,回傳最?3個資料
samll = df.nsmallest(3,columns='Python') # 根據屬性Python排序,回傳最?3個資料
display(lage,samll)

 第十二部分 cut與qcut的分箱處理

  cut函式對資料進行分箱處理的操作, 也就是 把一段連續的值切分成若干段,每一段的值看成一個分類,這個把連續值轉換成離散值的程序,我們叫做分箱處理cut會按照資料值由大到小的順序將資料分割為若干分,并且使每組范圍大致相等

   qcut是按變數的數量來對變數進行分割,并且盡量保證每個分組里變數的個數相同,

df['py_cut'] = pd.cut(df.Python,bins=4)#按照資料范圍分箱
df['en_cut'] = pd.cut(df.En,bins=4)#按照資料個數分箱
df['q_評級'] = pd.qcut(df.Python,q = 4,# 4等分
 labels=['','','','']) # 分箱后分類
df['c_評級'] = pd.cut(df.En,#分箱資料
 bins = [0,60,90,120,150],#分箱斷點
 right = False,# 左閉右開原則
 labels=['','','',''])# 分箱后分類

 

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  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

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