pandas入门(持续更新)

Python 2.7
IDE Pycharm
Pandas 0.18.0


应该每天离目标更近一点

首先

推荐一下IDE,用的最顺手的是Pycharm,再配合anaconda2,简直完美,什么科学计算库都有,numpy,scipy,matplotlib应有尽有,乃大杀器有木有,对我们这种小白来说,什么乱七八糟依赖包好蛋疼有木有,有了Pycharm+anaconda2,我都被自己机智哭了。。。。

pandas入门(持续更新)_第1张图片
这里写图片描述

哈哈哈,不闹,↓是如何安装anaconda2方法囖囖囖
pycharm下安装anaconda2方法,详见@木子岚的回答


这里对anaconda2的强大我就不赘述了,直接开始今天的pandas学习咯~此博客主要还是自己当笔记看,所以,如果能帮到你,不胜荣幸!


Day 1

Series的使用

# -*- coding: utf-8 -*-
from pandas import  *
obj = Series([4,7,-5,3])#标签结构。索引在左,值再右
print obj
print obj.values
print obj.index
0    4
1    7
2   -5
3    3
dtype: int64
----------------------------------
[ 4  7 -5  3]
----------------------------------
RangeIndex(start=0, stop=4, step=1)

其实就是有有序字典的过程,还可以索引和数组运算!

obj2 = Series([4,7,-5,3],index=['d','b','a','c'])#对应标签
print obj2
print obj2.index
print obj2['a']#根据索引,其实是个有序字典
print obj2[['c','b','a']]#也可以取一组值
print obj2[obj2>0]
print obj2*2 #会保留索引和值之间的联系
d    4
b    7
a   -5
c    3
dtype: int64
----------------------------------
Index([u'd', u'b', u'a', u'c'], dtype='object')
----------------------------------
-5
----------------------------------
c    3
b    7
a   -5
dtype: int64
----------------------------------
d    4
b    7
c    3
dtype: int64
----------------------------------
d     8
b    14
a   -10
c     6
dtype: int64

字典直接用来建立Series,简单快捷

sdata={'ohii':3000,'nam':2000,'wyi':2999}
obj3 = Series(sdata)
print obj3
nam     2000
ohii    3000
wyi     2999
dtype: int64

利用index后添标签(或修改),用isnull和notnull判断缺失数据

states={'ohii','nam','wyi','ckla'}
obj4 = Series(sdata,index=states)#无对应键值就输出NaN
print obj4
print isnull(obj4)
print notnull(obj4)
print obj3+obj4#会自动对齐
ckla       NaN
ohii    3000.0
wyi     2999.0
nam     2000.0
dtype: float64
----------------------------------
ckla     True
ohii    False
wyi     False
nam     False
dtype: bool
----------------------------------
ckla    False
ohii     True
wyi      True
nam      True
dtype: bool
----------------------------------
ckla       NaN
nam     4000.0
ohii    6000.0
wyi     5998.0
dtype: float64

Series对象本身及索引都有一个name属性,该属性和pandas其他的关键功能关系非常密切

obj4.name = 'population'
obj4.index.name = 'state'
print obj4
state#索引
ckla       NaN
ohii    3000.0
wyi     2999.0
nam     2000.0
Name: population, dtype: float64

扯淡

今天研究生开题,没时间多做其他的,本来想着吧knn窗口化实现一下,可惜今天没时间咯,还好老师人很好,学渣侥幸开题成功,叮~您的假期已充费!


pandas入门(持续更新)_第2张图片
这里写图片描述

BTW

我是按照->利用python进行数据分析<-来学习的,这本书非常好的(听说),还有就是,可能pandas涉及到不在那么大众,所以有些词不知道意思还是建议查官方文档,这里给个官文pandas速查手册


Day 2

DataFrame的使用

  • 通过字典建立DataFrame
In[20]: from pandas import *
data = {
        'state':['ohio','ohio','nevada','nevada'],
        'year':[2000,2001,2003,2002],
        'pop':[1.5,1.6,3.6,2.9]
        }

frame = DataFrame(data) # 不规定的话就columns随机排,index默认为0,1,2...

In[21]: frame

Out[21]: 
   pop   state  year
0  1.5    ohio  2000
1  1.6    ohio  2001
2  3.6  nevada  2003
3  2.9  nevada  2002

  • 指定索引位置
In[22]: DataFrame(data,columns=['year','state','pop']) #按照规定顺序排序

Out[22]: 
   year   state  pop
0  2000    ohio  1.5
1  2001    ohio  1.6
2  2003  nevada  3.6
3  2002  nevada  2.9

  • 指定检索,未指定则被按照NaN处理
In[24]: frame2 = DataFrame(data,columns=['year','state','pop','somethingNone'],index=['one','two','three','four']) # 自己安排columns和index,columns检索不到的按照NaN处理,和Series一样

In[25]: frame2

Out[25]: 
       year   state  pop somethingNone
one    2000    ohio  1.5           NaN
two    2001    ohio  1.6           NaN
three  2003  nevada  3.6           NaN
four   2002  nevada  2.9           NaN

  • 获取column包含的内容,检索列
In[26]: frame2['state'] #检索,获取为一个Series

Out[26]: 
one        ohio
two        ohio
three    nevada
four     nevada
Name: state, dtype: object

  • 检索行,注意语法Obj.ix['index']
In[27]: frame2.ix['three'] #索引index的时候注意

Out[27]: 
year               2003
state            nevada
pop                 3.6
somethingNone       NaN
Name: three, dtype: object

  • 类似字典的赋值操作
In[30]: frame2['somethingNone'] = 10 #直接可赋值操作

In[30]: frame2

Out[30]: 
       year   state  pop  somethingNone
one    2000    ohio  1.5             10
two    2001    ohio  1.6             10
three  2003  nevada  3.6             10
four   2002  nevada  2.9             10

  • 使用Series创建DataFrame
In[34]: val = Series([-1.2,-1.5],index = ['two','four']) # 如果赋值为Series的话,注意index位置及大小

In[35]: frame2

Out[35]: 
       year   state  pop  somethingNone
one    2000    ohio  1.5            NaN
two    2001    ohio  1.6           -1.2
three  2003  nevada  3.6            NaN
four   2002  nevada  2.9           -1.5

  • 删除列columns操作
In[47]: del frame2['somethingNone'] # 删除columns操作,

In[48]: frame.columns

Out[48]: Index([u'pop', u'state', u'year'], dtype='object')

  • 多层字典创建DataFrame
In[50]: pop = {'Nevada':{2001:2.4,2002:2.9},'Ohio':{2000:1.5,2001:1.7,2002:3.6}}

In[51]: frame3 = DataFrame(pop) # 字典的字典创建DataFrame

In[52]: frame3 #外层字典作为列,内层作为行索引index

Out[52]: 
      Nevada  Ohio
2000     NaN   1.5
2001     2.4   1.7
2002     2.9   3.6

  • DataFrame转置操作
In[53]: frame3.T #转置操作

Out[53]: 
        2000  2001  2002
Nevada   NaN   2.4   2.9
Ohio     1.5   1.7   3.6

  • 由Series组成的字典构建DataFrame
In[54]: pdata = {'Ohio':frame3['Ohio'][:-1],'Nevada':frame3['Nevada'][:2]} #Series组成的字典也可以DataFrame化,注意切片操作

In[55]: DataFrame(pdata)

Out[55]: 
      Nevada  Ohio
2000     NaN   1.5
2001     2.4   1.7

  • 添加index和columns名字属性

In[56]: frame3.index.name = 'year';frame3.columns.name = 'state'

In[57]: frame3

Out[57]: 
state  Nevada  Ohio
year               
2000      NaN   1.5
2001      2.4   1.7
2002      2.9   3.6

Day 3

index的使用

构建Series或DataFrame时,所用到的任何数组或其他序列的标签都会被转化成为一个Index

首选看一下index有哪些方法

pandas入门(持续更新)_第3张图片
index的方法和属性

  • 构建Series
In[3]: obj = Series(range(3),index = ['a','b','c'])
In[4]: obj

Out[4]: 
a    0
b    1
c    2
dtype: int64

  • 获取index对象

In[5]: index = obj.index
In[6]: index

Out[6]: Index([u'a', u'b', u'c'], dtype='object')
In[7]: index[1:] #切片

Out[7]: Index([u'b', u'c'], dtype='object')

In[11]: 'a' in obj.index

Out[11]: True
  • 创建新的Series有序对象
In[14]: obj2 = Series(range(3),index = ['d','e','f'])

In[15]: index2 = obj2.index

  • 连接另一个index对象

In[19]: index3 = index.append(index2) #连接另一个index对象,产生新的index

In[20]: index3

Out[20]: Index([u'a', u'b', u'c', u'd', u'e', u'f'], dtype='object')
  • 判断index中元素是否唯一
In[23]: index3.is_unique #index是否有唯一

Out[23]: True

In[24]: index3.unique() #计算唯一值的数组

Out[24]: array(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'], dtype=object)
  • 计算index3和index2的不同即差值
In[25]: index3.diff(index2) #计算差值
C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 5.0.3\helpers\pydev\pydevconsole.py:1: FutureWarning: diff is deprecated. Use difference instead

Out[25]:   from _pydev_imps._pydev_thread import start_new_thread #提示需要导入包
Index([u'a', u'b', u'c'], dtype='object')

  • 计算index和index2的并集

In[26]: index.union(index2) #计算并集

Out[26]: Index([u'a', u'b', u'c', u'd', u'e', u'f'], dtype='object')
  • 从index中删除元素,注意不改变原来的index,而是构建新的index
In[28]: index3.delete(3) #删除索引i处的元素

Out[28]: Index([u'a', u'b', u'c', u'e', u'f'], dtype='object') #即删除了第四个索引元素

In[29]: index3 #但是对index3本身并不起作用,还是符合index不可修改的原则

Out[29]: Index([u'a', u'b', u'c', u'd', u'e', u'f'], dtype='object')

  • drop方法,丢弃指定轴上的项

In[31]: index3.drop('a') #删除传入的值,根据index名字来进行删除操作

Out[31]: Index([u'b', u'c', u'd', u'e', u'f'], dtype='object')

reindex的使用

作用是创建一个适应新索引的新对象,同样不改变原来的索引,而产生一个新的对象


  • Series的reindex的使用
In[43]: obj

Out[43]: 
a    0
b    1
c    2
dtype: int64

In[44]: obj3 = obj.reindex(['1','2','3','a','b']) #重新根据索引进行排序,对某个索引不存在时,默认用NaN填充,也可以用fill_value确定缺省值,用ffill方法向前填充

In[45]: obj3

Out[45]: 
1    NaN
2    NaN
3    NaN
a    0.0
b    1.0
dtype: float64
  • 用fill_value确定缺省值
In[47]: obj4 = obj.reindex(['1','2','3','a','b'],fill_value = 'Fill_Value')
In[48]: obj4

Out[48]: 
1    Fill_Value
2    Fill_Value
3    Fill_Value
a             0
b             1
dtype: object
  • 使用ffill方法实现向前填充缺省值,bfill为向后填充
In[49]: obj5 = Series(['A','C','E'],index = [0,2,4])
In[50]: obj5

Out[50]: 
0    A
2    C
4    E
dtype: object

In[51]: obj5.reindex(range(6),method = 'ffill')

Out[51]: 
0    A
1    A
2    C
3    C
4    E
5    E
dtype: object


- DataFrame的reindex的使用


#首先看一下构造
In[52]: np.arange(9)
Out[52]: array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])

In[53]: np.arange(9).reshape((3,3))
Out[53]: 
array([[0, 1, 2],
       [3, 4, 5],
       [6, 7, 8]])


#了解结构之后构建DataFrame

In[54]: frame = DataFrame(np.arange(9).reshape((3,3)),index=['a','b','c'],columns=['Ohio','Texas','California'])

In[55]: frame

Out[55]: 
   Ohio  Texas  California
a     0      1           2
b     3      4           5
c     6      7           8

  • 对DataFrame对象进行重新索引

In[59]: frame3 = frame.reindex(['a','c','b','new'])

In[60]: frame3
Out[60]: 
     Ohio  Texas  California
a     0.0    1.0         2.0
c     6.0    7.0         8.0
b     3.0    4.0         5.0
new   NaN    NaN         NaN

  • ix的标签检索功能,内部参数传入注意形式,检索不到的值用NaN填充

In[61]: frame3.ix[['a','c','new'],['Ohio','NewYork','California']] #利用ix的标签检索功能
Out[61]: 
     Ohio  NewYork  California
a     0.0      NaN         2.0
c     6.0      NaN         8.0
new   NaN      NaN         NaN

Pay Attention

1.Index对象是不可改变的,用户不能对其进行修改,对Index的操作都会产生一个新的Index,对原来的Index并不修改。比如说,拿一个list来说

list的append方法

In[67]: a = ['1','2','3']
In[68]: a.append('4')
In[69]: a

Out[69]: ['1', '2', '3', '4'] # a已经被改变

index的append方法,其余方法类似

In[70]: index
Out[70]: Index([u'a', u'b', u'c'], dtype='object')

In[71]: index2
Out[71]: Index([u'd', u'e', u'f'], dtype='object')

In[72]: index.append(index2)
Out[72]: Index([u'a', u'b', u'c', u'd', u'e', u'f'], dtype='object')

In[73]: index
Out[73]: Index([u'a', u'b', u'c'], dtype='object') #可见index并没有改变,

2.Obj.ix[[],[]...]标签索引功能的使用,举个栗子

假设frame是如下

In[75]: frame
Out[75]: 
   Ohio  Texas  California
a     0      1           2
b     3      4           5
c     6      7           8

开始索引

In[77]: frame.ix['a'] #把index为a的索引出来,构成Series

Out[77]: 
Ohio          0
Texas         1
California    2
Name: a, dtype: int32

多条件索引

In[80]: frame.ix['a','California']

Out[80]: 2

致谢

利用python进行数据分析.Wes McKinney

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