pandas基础操作2

数据读取

我们想要使用 Pandas 来分析数据,那么首先需要读取数据。大多数情况下,数据都来源于外部的数据文件或者数据库。Pandas 提供了一系列的方法来读取外部数据,非常全面。下面,我们以最常用的 CSV 数据文件为例进行介绍。

读取数据 CSV 文件的方法是 pandas.read_csv(),你可以直接传入一个相对路径,或者是网络 URL

df = pd.read_csv("path/name.csv")
df
df.head()  # 默认显示前 5 条
df.tail(7)  # 指定显示后 7 条
df.describe() #escribe() 相当于对数据集进行概览,会输出该数据集每一列数据的计数、最大值、最小值等。
df.values #Pandas 基于 NumPy 开发,所以任何时候你都可以通过 .values 将 DataFrame 转换为 NumPy 数组。
df.columns  # 查看列名 结果:Index(['Zip Code', 'Total Population', 'Median Age', 'Total Males','Total Females', 'Total Households', 'Average Household Size'],dtype='object')
df.index  # 查看索引 结果:RangeIndex(start=0, stop=319, step=1)
df.shape  # 查看行列大小

由于 CSV 存储时是一个二维的表格,那么 Pandas 会自动将其读取为 DataFrame 类型。

pd.read_ 前缀开始的方法还可以读取各式各样的数据文件,且支持连接数据库。这里,我们不再依次赘述,你可以阅读 官方文档相应章节 熟悉这些方法以及搞清楚这些方法包含的参数。

通过上面的内容,我们已经知道一个 DataFrame 结构大致由 3 部分组成,它们分别是列名称、索引和数据。

pandas基础操作2_第1张图片

df = pd.DataFrame([{'one': 1, 'two': 4},
                   {'one': 2, 'two': 5},
                   {'one': 3, 'two': 6},
                  {'777': 3, '888': 6}])
df
one two 777 888
0 1.0 4.0 NaN NaN
1 2.0 5.0 NaN NaN
2 3.0 6.0 NaN NaN
3 NaN NaN 3.0 6.0

这个是输出结果,我们可以看到,相同的键就会合并,会在一列上面,然后根据索引位置摆放,不同的键就会单独做一列,然后更具索引位置摆放数据,有些地方没有数据,就是NaN,
一定要自己操作体验一下
在数据处理和分析中,NaN 是一个常见的术语,代表 “Not a Number”。它是一个特殊的浮点值,用于表示未定义或不可表示的值。在 Pandas 中,NaN 通常用来表示缺失或空缺的数据。

以下是关于 NaN 的几个要点:

  1. 数据缺失的表示:在 Pandas 的 DataFrameSeries 中,NaN 用于表示缺失的或未知的数据。
  2. 数学运算中的行为NaN 与任何数字进行数学运算的结果都是 NaN,这是为了避免给出错误的计算结果。
  3. 数据清洗:在数据分析过程中,经常需要处理 NaN 值。常用的方法包括删除含有 NaN 的行或列、用特定值填充 NaN(例如平均值、中位数等),或使用插值方法估算 NaN 的值。
  4. 检测和过滤:Pandas 提供了函数如 isna()notna() 来检测数据中的 NaN 值,以便进行过滤或其他处理。

数据选择

数据预处理过程中,我们往往会对数据集进行切分,只将需要的某些行、列,或者数据块保留下来,输出到下一个流程中去。这也就是所谓的数据选择,或者数据索引。

由于 Pandas 的数据结构中存在索引、标签,所以我们可以通过多轴索引完成对数据的选择。

基于索引数字选择

当我们新建一个 DataFrame 之后,如果未自己指定行索引或者列对应的标签,那么 Pandas 会默认从 0 开始以数字的形式作为行索引,并以数据集的第一行作为列对应的标签。其实,这里的「列」也有数字索引,默认也是从 0 开始,只是未显示出来。

所以,我们首先可以基于数字索引对数据集进行选择。这里用到的 Pandas 中的 .iloc 方法。该方法可以接受的类型有:

  1. 整数。例如:5
  2. 整数构成的列表或数组。例如:[1, 2, 3]
  3. 布尔数组。
  4. 可返回索引值的函数或参数。

下面,我们使用上方的示例数据进行演示。

首先,我们可以选择前 3 行数据。这和 Python 或者 NumPy 里面的切片很相似。

df.iloc[:3] #第一到第三行
df.iloc[5] #第五行
df.iloc[[1, 3, 5]] #单独选择需要的行

选择列是不是很简单几乎和切片一模一样

选择行学会以后,选择列就应该能想到怎么办了。例如,我们要选择第 2-4 列。

df.iloc[:, 1:4] #前面是不是全部的行都要呀,之后就是2-4列的切片

基于标签名称选择

除了根据数字索引选择,还可以直接根据标签对应的名称选择。这里用到的方法和上面的 iloc 很相似,少了个 idf.loc[]

df.loc[] 可以接受的类型有:

  1. 单个标签。例如:2'a',这里的 2 指的是标签而不是索引位置。
  2. 列表或数组包含的标签。例如:['A', 'B', 'C']
  3. 切片对象。例如:'A':'E',注意这里和上面切片的不同之处,首尾都包含在内
  4. 布尔数组。
  5. 可返回标签的函数或参数。
df.loc[0:2] #0,1,2行包含首尾
Zip Code Total Population Median Age Total Males Total Females Total Households Average Household Size
0 91371 1 73.5 0 1 1 1.00
1 90001 57110 26.6 28468 28642 12971 4.40
2 90002 51223 25.5 24876 26347 11731 4.36

再选择 1,3,5 行:

df.loc[[0, 2, 4]]
Zip Code Total Population Median Age Total Males Total Females Total Households Average Household Size
0 91371 1 73.5 0 1 1 1.00
2 90002 51223 25.5 24876 26347 11731 4.36
4 90004 62180 34.8 31302 30878 22547 2.73

然后,选择 2-4 列,是列,所以需要输入列名:

df.loc[:, 'Total Population':'Total Males']
Total Population Median Age Total Males
0 1 73.5 0
1 57110 26.6 28468
2 51223 25.5 24876
3 66266 26.3 32631
4 62180 34.8 31302
314 38158 28.4 18711
315 2138 43.3 1121
316 18910 32.4 9491
317 388 44.5 263
318 7285 30.9 3653

最后,选择 1,3 行和 Median Age 后面的列:

df.loc[[0, 2], 'Median Age':]
Median Age Total Males Total Females Total Households Average Household Size
0 73.5 0 1 1 1.00
2 25.5 24876 26347 11731 4.36

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