Pandas包(一):Pandas入门与对象的创建查看
Pandas 概览
Pandas 是 Python 的核心数据分析支持库,提供了快速、灵活、明确的数据结构,旨在简单、直观地处理关系型、标记型数据
- 注:Pandas适合处理结构化数据,即适合处理的维度在行、列级别而不是在某一个数据、单元格。当前数据分析中比较流行的工具中,Excel的处理类别在某一个数据、单元格级别的数据,其他例如SQL,Pandas,Tableau等均适合处理的维度在行、列级别的数据。所以这就是为什么在分析中有结构化和足够干净的数据是非常重要的一点。
入门Pandas
安装pandas
最常用的方法依旧是通过pip安装:
pip install Pandas
其他安装方法在官网文档中有详细说明,这里不再赘述。安装文档地址
导入 Pandas
通过下列语句我们导入numpy包与pandas包
import numpy as npimport pandas as pd
Pandas数据结构
pandas有两种数据结构:
维数 | 名称 | 描述 |
---|---|---|
1 | Series | 带标签的一维同构数组 |
2 | DataFrame | 带标签的,大小可变的,二维异构表格 |
Series就是只有一个字段/维度/列的数据,它的行数可变,但是列数只有一列。只不过带有标签(索引),而DataFrame就是我们最常见的二维表,有行有列,行数和列数都是可变的。
- 注:二维表是所有数据编程语言接受的表格式,所以在对原始数据处理时需要将原始数据整理成二维表的格式。理论上设计合理的二维表格式可以转变为任意的表格式,并且利于处理和计算。
对象创建
接下来我们分别来创建一个Series和DataFrame结构的数据:
通过传入一些值的列表来创建一个Series,Pandas会自动创建一个默认的整数索引
#创建series数组,使用pd.Series
s = pd.Series([1, 3, 5, np.nan, 6, 8])#非ipython直接使用print打印出数据即可。
In [4]: s
Out[4]:
0 1.0
1 3.0
2 5.0
3 NaN
4 6.0
5 8.0
dtype: float64
- 注:NaN在pandas中表示缺失数据,可以使用np.nan增加一个缺失数据
同时,还可以通过传入元组,数组,字典等来创建一个series,一般比较常见的其他创建方法如下:
# 利用实数创建Series 并指定key
s1 = pd.Series(3, index=list("a"))#利用列表创建series
#使用list函数可以将字符串,元组等数据结构转化为列表的数据结构
s2 = pd.Series(list("abcdfgdhsdafcv"))#利用元祖创建series
s3 = pd.Series(tuple("sdfacdfgd"))#利用数组创建series
s4 = pd.Series(numpy.array(list([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])))#利用字典创建series
dictionary1 = {"name": "nick", "age": 12, "sex": "male"}
s5 = pd.Series(dictionary1)
同样创建DataFrame使用pd.DataFrame,也可以通过传入不同的数据结构来创建:
#利用series创建dataframe
dictionary4 = {"name": "nick", "age": 12, "sex": "male"}
s4 = pd.Series(data=dictionary4)
d4 = pd.DataFrame(data=s4)#利用嵌套字典创建dataframe
dictionary5 = {"A":{"name": "nick", "age": 12, "sex": "male"},"B":{"name": "nick", "age": 12, "sex": "male"}}
s5 = pd.DataFrame(data=dictionary5)#利用嵌套集合创建dataframe
s6 = pd.DataFrame(data=list([[1, 2, 3, 4], ["a", "b", "c", "d"]]))#利用numpy嵌套数组创建dataframe
s7 = pd.DataFrame(data=numpy.array(list([[1, 2, 3, 4], ["a", "b", "c", "d"]])))#利用字典创建dataframe
s8 = pd.DataFrame.from_dict(data={"name": "nick", "age": 12, "sex": "male"}, orient="index")
也可以通过读取文件,可以是json,csv,excel,SQL结果数据等等来创建一个Dataftame
#通过导入excel文件的方法来创建一个dataframe,这里要注意,如果用excel请先安装xlrd这个包
excel_pd=pd.read_excel("pandas_demo.xlsx")
接下来看一个官网给出的例子:
In [9]: df2 = pd.DataFrame({'A': 1.,'B': pd.Timestamp('20130102'),'C': pd.Series(1, index=list(range(4)), dtype='float32'),'D': np.array([3] * 4, dtype='int32'),'E': pd.Categorical(["test", "train", "test", "train"]),'F': 'foo'})In [10]: df2
Out[10]: A B C D E F
0 1.0 2013-01-02 1.0 3 test foo
1 1.0 2013-01-02 1.0 3 train foo
2 1.0 2013-01-02 1.0 3 test foo
3 1.0 2013-01-02 1.0 3 train foo
可以查看一下上述DataFrame 的列类型:
In [11]: df2.dtypes
Out[11]:
A float64
B datetime64[ns]
C float32
D int32
E category
F object
dtype: object
查看数据
查看 DataFrame 头部和尾部数据,head()和tail()默认返回五行数据,添加指定的数字可以改变返回的行数
In [13]: df.head()
Out[13]: A B C D
2013-01-01 0.469112 -0.282863 -1.509059 -1.135632
2013-01-02 1.212112 -0.173215 0.119209 -1.044236
2013-01-03 -0.861849 -2.104569 -0.494929 1.071804
2013-01-04 0.721555 -0.706771 -1.039575 0.271860
2013-01-05 -0.424972 0.567020 0.276232 -1.087401In [14]: df.tail(3)
Out[14]: A B C D
2013-01-04 0.721555 -0.706771 -1.039575 0.271860
2013-01-05 -0.424972 0.567020 0.276232 -1.087401
2013-01-06 -0.673690 0.113648 -1.478427 0.524988
显示索引与列名
#显示索引
In [15]: df.index
Out[15]:
DatetimeIndex(['2013-01-01', '2013-01-02', '2013-01-03', '2013-01-04','2013-01-05', '2013-01-06'],dtype='datetime64[ns]', freq='D')#显示列名
In [16]: df.columns
Out[16]: Index(['A', 'B', 'C', 'D'], dtype='object')
DataFrame.to_numpy() 输出底层数据的 NumPy 对象。注意,DataFrame 的列由多种数据类型组成时,该操作耗费系统资源较大,这也是 Pandas 和 NumPy 的本质区别:NumPy 数组只有一种数据类型,DataFrame 每列的数据类型各不相同。 如果DataFrame 包含了多种类型,DataFrame.to_numpy() 操作就会耗费较多资源
In [17]: df.to_numpy()
Out[17]:
array([[ 0.4691, -0.2829, -1.5091, -1.1356],[ 1.2121, -0.1732, 0.1192, -1.0442],[-0.8618, -2.1046, -0.4949, 1.0718],[ 0.7216, -0.7068, -1.0396, 0.2719],[-0.425 , 0.567 , 0.2762, -1.0874],[-0.6737, 0.1136, -1.4784, 0.525 ]])
describe() 可以快速查看数据的统计摘要:
In [19]: df.describe()
Out[19]: A B C D
count 6.000000 6.000000 6.000000 6.000000
mean 0.073711 -0.431125 -0.687758 -0.233103
std 0.843157 0.922818 0.779887 0.973118
min -0.861849 -2.104569 -1.509059 -1.135632
25% -0.611510 -0.600794 -1.368714 -1.076610
50% 0.022070 -0.228039 -0.767252 -0.386188
75% 0.658444 0.041933 -0.034326 0.461706
max 1.212112 0.567020 0.276232 1.071804
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