pandas的入门基础和框架使用
【因为近段时间在学习使用python进行数据分析，接触了pandas中的DataFrame，对这个DataFrame感觉很好，就顺带学习了以下其官方指导和基础知识。这里结合官方网页内容进行将要陈述，是对初次接触pandas的一个非常好的指导和说明。】
DataFrame是进行数据分析的一个绕不过去的数据框架格式，这个数据框架我个人认为可以理解成为一种矩阵，并且是一种平面的二维结构矩阵。也就是说，可以将多维数据矩阵从形式上降解成为普通的二维矩阵，这样对于数据分析和处理就要轻松很多。这里结合官网手册和指导文件《10 Minutes to pandas》进行一个简要翻译和小结。
本文是对pandas官方网站上《10 Minutes to pandas》的一个简单的翻译，原文在这里。这篇文章是对pandas的一个简单的介绍，详细的介绍请参考：Cookbook 。习惯上，我们会按下面格式引入所需要的包：
一、创建对象
可以通过 Data Structure Intro Setion 来查看有关该节内容的详细信息。
1、可以通过传递一个list对象来创建一个Series，pandas会默认创建整型索引：
2、通过传递一个numpy array，时间索引以及列标签来创建一个DataFrame：
3、通过传递一个能够被转换成类似序列结构的字典对象来创建一个DataFrame：
4、查看不同列的数据类型：
5、如果你使用的是IPython，使用Tab自动补全功能会自动识别所有的属性以及自定义的列，下图中是所有能够被自动识别的属性的一个子集：
二、查看数据
详情请参阅：Basics Section
很常用的但是原文中没说的一个查看：用for循环来迭代数据：
for index,row in df.iterrows():
print('行索引:',index)
print('行数据:',row)
1、查看frame中头部和尾部的行：
2、显示索引、列和底层的numpy数据：
3、describe()函数对于数据的快速统计汇总：
4、对数据的转置：
5、按轴进行排序
6、按值进行排序
三、选择
虽然标准的Python/Numpy的选择和设置表达式都能够直接派上用场，但是作为工程使用的代码，我们推荐使用经过优化的pandas数据访问方式： .at, .iat, .loc, .iloc 和 .ix详情请参阅Indexing and Selecing Data 和 MultiIndex / Advanced Indexing。
很常用的但是原文中没说的一个查询：通过行号和列名定位单元格，比如取出第三行的pname字段的值，我的办法：
df.iloc[2].pname，如果你明确知道行索引可以用loc：df.loc[index].pname；最后是万能式：df.ix[2][pname]或df.ix[index][2]，索引与列，均可为序号或名称
3.1 获取
1、 选择一个单独的列，这将会返回一个Series，等同于df.A：
2、 通过[]进行选择，这将会对行进行切片
3.2 通过标签选择
1、 使用标签来获取一个交叉的区域
2、 通过标签来在多个轴上进行选择
3、 标签切片
4、 对于返回的对象进行维度缩减
5、 获取一个标量
6、 快速访问一个标量（与上一个方法等价）
3.3 通过位置选择
1、 通过传递数值进行位置选择（选择的是行）
2、 通过数值进行切片，与numpy/python中的情况类似
3、 通过指定一个位置的列表，与numpy/python中的情况类似
4、 对行进行切片
5、 对列进行切片
6、 获取特定的值
3.4 布尔索引
1、 使用一个单独列的值来选择数据：
2、 使用where操作来选择数据：
3、 使用isin()方法来过滤：
在索引index中搜索，这是最基本的查询了：
比如查询数据中是否有‘2013-01-01’ 这天的数据：
if len(df.query('index == "{0}"'.format('2013-01-01')) )>0:
3.5设置
按条件修改列值：
list(df['colName'].apply(lambda x:1 if x>np.mean(df(traindf['colName'])) else 0))#大于该列平均值则为1
1、 设置一个新的列：
2、 通过标签设置新的值：
3、 通过位置设置新的值：
4、 通过一个numpy数组设置一组新值：
上述操作结果如下：
5、 通过where操作来设置新的值：
四、缺失值处理
在pandas中，使用np.nan来代替缺失值，这些值将默认不会包含在计算中，详情请参阅：Missing Data Section。
1、 reindex()方法可以对指定轴上的索引进行改变/增加/删除操作，这将返回原始数据的一个拷贝：、
2、 去掉包含缺失值的行：
3、 对缺失值进行填充：
4、 对数据进行布尔填充：
五、相关操作
详情请参与 Basic Section On Binary Ops
5.1 统计（相关操作通常情况下不包括缺失值）
1、 执行描述性统计：
2、 在其他轴上进行相同的操作：
3、 对于拥有不同维度，需要对齐的对象进行操作。Pandas会自动的沿着指定的维度进行广播：
5.2 Apply
1、 对数据应用函数：
2、直方图
具体请参照：Histogramming and Discretization
3、字符串方法
Series对象在其str属性中配备了一组字符串处理方法，可以很容易的应用到数组中的每个元素，如下段代码所示。更多详情请参考：Vectorized String Methods.
六、合并
Pandas提供了大量的方法能够轻松的对Series，DataFrame和Panel对象进行各种符合各种逻辑关系的合并操作。具体请参阅：Merging section。我理解这种操作主要集中在合并上，即Merge，这种合并主要有三种方式，具体如下：
6.1 Concat
这种合并方式可以理解成为一种横向的合并操作，合并后主要变化在于列数目的增加。
把一个字典插入表中形成新的一列：df['列名'][dict.keys()] = dict.values()
删除一列：del df['列名']
6.2 Join 类似于SQL类型的合并。合并的条件是合并的两张表必须具有相同的字段，如下面代码中的foo、foo。
具体请参阅：Database style joining
6.3 Append 将一行连接到一个DataFrame上，可以理解成为类似于表list结构的增加，是一种纵向上的合并，主要变化发生在行数上，即将一个新的表格合并到数据底部。
具体请参阅Appending：
七、分组
对于”group by”操作，我们通常是指以下一个或多个操作步骤：
（Splitting）按照一些规则将数据分为不同的组；
（Applying）对于每组数据分别执行一个函数；
（Combining）将结果组合到一个数据结构中；
详情请参阅：Grouping section
1、 分组并对每个分组执行sum函数：
2、 通过多个列进行分组形成一个层次索引，然后执行函数：
八、Reshaping
详情请参阅 Hierarchical Indexing 和 Reshaping。
8.1 Stack
8.2 数据透视表，详情请参阅：Pivot Tables.
可以从这个数据中轻松的生成数据透视表：
九、时间序列
Pandas在对频率转换进行重新采样时拥有简单、强大且高效的功能（如将按秒采样的数据转换为按5分钟为单位进行采样的数据）。这种操作在金融领域非常常见。具体参考：Time Series section。
更改日期列的日期格式：df['date'] = pd.to_datetime(df['date'], format='%Y-%m-%d')
1、 时区表示：
2、 时区转换：
3、 时间跨度转换：
4、 时期和时间戳之间的转换使得可以使用一些方便的算术函数。
十、Categorical
从0.15版本开始，pandas可以在DataFrame中支持Categorical类型的数据，详细 介绍参看：categorical introduction和API documentation。
1、 将原始的grade转换为Categorical数据类型：
2、 将Categorical类型数据重命名为更有意义的名称：
3、 对类别进行重新排序，增加缺失的类别：
4、 排序是按照Categorical的顺序进行的而不是按照字典顺序进行：
5、 对Categorical列进行排序时存在空的类别：
十一、画图
这一部分主要涉及到数据可视化，采用的主要是matplotlib数据包进行数据可视化。
具体文档参看：Plotting docs
对于DataFrame来说，plot是一种将所有列及其标签进行绘制的简便方法：
十二、导入和保存数据
12.1 CSV
参考：Writing to a csv file
1、 写入csv文件：
2、 从csv文件中读取：
12.2 HDF5
参考：HDFStores
1、 写入HDF5存储：
2、 从HDF5存储中读取：
12.3 Excel
参考：MS Excel
1、 写入excel文件：
2、 从excel文件中读取：
