分分享一下之前结合SQL梳理过的Pandas使用教程。
相对于学习Pandas各种数据筛选操作,SQL语法显得更加简洁清晰,若能够将SQL语法与Pandas中对应的函数的使用方法关联起来,对于我们应用Pandas进行数据筛选来讲无疑是一个福音。
本文通过Pandas实现SQL语法中条件过滤、排序、关联、合并、更新、删除等简单及复杂操作,使得我们对方法的理解更加深刻,更加得心应手。
演示数据集
本文采用安德森鸢尾花卉(iris)数据集进行演示,iris数据集包含150个样本,对应数据集的每行数据。每行数据包含每个样本的四个特征和样本的类别信息,因此iris数据集是一个150行*5列的二维表。
我们可以 UCI Iris dataset 中获取或者使用 from sklearn.datasets import load_iris 方式获取,为了演示方便我们只取其中10行数据,如下:
接下来,就让我们一起学习一下,如何Pandas实现SQL语法中条件过滤、排序、关联、合并、更新、删除等数据查询操作。
字段查询 SELECT
如上SQL实现返回每行记录的 sl,sw,pl,pw 字段,仅返回2行记录。我们使用Pandas实现如上SQL的功能,代码如下:
简单的条件过滤查询 WHERE
如上SQL实现了查询满足classes=1的记录,并返回2行。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
多条件的与或过滤查询 WHERE AND|OR
与关系 &
如上SQL实现查询同时满足classes=1 和 pl >=5 两个条件的记录,并返回2行。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
或关系 |
如上SQL实现查询满足 sl >=5 或者 pl >=5 任一条件的记录,返回2行。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
条件过滤 空值判断
空判断 is null
如上SQL实现查询 sl 字段为NULL的记录,我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
非空判断 is not null
如上SQL实现查询sl字段不为 NULL 的记录。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
排序 ORDER BY ASC|DESC
如上SQL实现将满足sl字段值大于等于5的记录,按照classes降序排序。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
更新 UPDATE
如上SQL实现将同时满足pw = 1.7 和 pl >= 5的记录中的classes字段值更新为2。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
分组统计 GROUP BY
如上SQL实现 根据classes进行分组,返回classes 及每组数量。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
分组统计 聚合输出
如何SQL实现根据classes进行分组,返回classes值,每个分组的pl平均值以及每个分组的sl最大值。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
删除
如上SQL实现将同时满足pw = 1.7 和 pl >= 5的记录删除。我们使用Pandas实现该SQL,代码如下:
UNION & JOIN 演示数据集
接下来介绍如何使用Pandas进行合并查询及多表关联查询,为了演示方便,我们上面示例中的iris数据集,拆分成iris_a,iris_b两部分,如下:
UNION 合并查询
合并结果 UNION ALL 可能存在重复记录
合并如下两个 SELECT语句的结果集,需注意,UNION ALL 内部的 SELECT 语句必须拥有相同数量的列,列也必须拥有相似的数据类型。同时,每条 SELECT 语句中的列的顺序必须相同。
如上SQL实现将两个查询结果进行合并,允许存在重复记录。我们使用 pandas.concat方法实现该SQL,代码如下:
合并结果 UNION 不存在重复记录
合并如下两个 SELECT语句的结果集,同时也需注意,UNION内部的 SELECT 语句必须拥有相同数量的列,列也必须拥有相似的数据类型。同时,每条 SELECT 语句中的列的顺序必须相同。
如上SQL实现将两个select查询结果进行合并,不允许存在重复记录。我们使用 pandas.concat.drop_duplicates 方法实现该SQL,代码如下:
JOIN 连接查询
同样,我们依旧使用如上演示数据,如下:
内连接 INNER JOIN
获取iris_a,iris_b两个表中classes字段相同的记录,并返回满足条件的两张表中的所有记录。
如上SQL实现iris_a 与 iris_b 按照classes字段进行内连接。我们使用 pandas.merge(iris_a, iris_b, on='classes')实现该SQL,代码如下:
左连接 LEFT OUTER JOIN
获取左表 iris_a 所有记录,判断每条数据的 classes 字段是否能匹配到右表iris_b的数据,无论能否匹配到,左表 iris_a 数据都会保留。若能匹配,则左右表都保留。若不能匹配,右表iris_b字段都置空NULL,并返回保留的记录。
如上SQL实现iris_a 与 iris_b 按照classes字段进行左连接。我们使用 pandas.merge(iris_a, iris_b, on='classes', how='left')方法实现该SQL,代码如下:
右连接 RIGHT OUTER JOIN
获取右表 iris_b 所有记录,判断每条数据的 classes 字段是否能匹配到右表 iris_a 的数据,无论能否匹配到,右表 iris_b 数据都会保留。若能匹配,则左右表都保留。若不能匹配,左表iris_a字段都置空NULL,并返回保留的记录。
如上SQL实现iris_a 与 iris_b 按照classes字段进行右连接。我们使用 pandas.merge(iris_a, iris_b, on='classes', how='right')实现该SQL,代码如下: