python学习笔记(一)Pandas:Series与DataFrame基础操作

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若无特殊说明,以下操作环境均在jupyter notebook中

1. 检查当前使用版本

import pandas
print(pandas.__version__)

若返回的非最新版本,可通过在cmd中输入指令升级

conda update pandas

系统会自动下载安装最新包,安装好后重启jupyter notebook即可


2. 读取文件(简)

  • 一般先将所要读取的文件转为csv或者txt格式
  • 文件路径格式:\\或者/
  • 使用函数read_csv或者read_table,前者默认sep = ',',后者默认sep = '\t'(稍后作详细说明)
  • windows环境中读取/导出文件时若出现编码问题,可尝试通过设置encoding = 'gbk'解决。(读取时也可先用记事本打开,另存为编码utf-8的文件)
    import pandas as pd 
    df = pd.read_csv('C:\\Users\\admin\\Desktop\\filename.csv', sep = ',')
    

3. Series

  • 定义:一种类似于一维数组的对象,由一列数据和一列索引组成
  • 创建:
    #第一种:默认索引
    import pandas as pd
    s1 = pd.Series(range(0,5))
    s1#图s1
    
    #第二种:字典转Series,key为索引
    import pandas as pd
    dic = {'a':0,'b':1,'c':2,'d':3,'e':4,'f':5}
    s2 = pd.Series(dic)
    s2#图s2
    
    #第三种:字符串转列表,元素为索引。若为单值,则填充所有索引位对应值
    import pandas as pd
    s3 = pd.Series(3, index = list('abcd'))
    s3#图s3
    

    返回


    s1.png

    s2.png

    s3.png
  • 操作
    #选取
    s2['a']
    s2['a','c','d']
    
    #运算
    s2[s2 > 2] #筛选大于2的元素,返回包含索引
    s2 * 2 #对所有元素*2
    
    s2 + s3 #自动对齐,缺失值以NaN填充
    
    #判断
    'a' in s2
    
    #修改索引
    s3.index = ['e','f','g','h']
    
    #重新索引
    s3.reindex(['d','c','b','a','x'], methon = 'ffill' )
    
    #丢弃指定轴上的项
    s3.drop('a')
    
    #索引切片
    s3['b':'c'] #包含末端
    
    #排序和排名
    s3.order()
    s3.rank(methon = 'max', ascending = False)
    
    #唯一值
    s3.unique().sort()
    
    #值频率
    s3.value_counts()
    或
    pd.value_counts(s3.values, sort = False)
    
    #成员资格
    s3.isin(['a','b'])
    
    #过滤缺失值
    s3.dropna()
    

4.DataFrame

  • 定义:二维(或高维)数据结构,每列数据类型可以不同,行和列都有索引
  • 创建:
#第一种:等长列表或Numpy数组组成的字典
data = {'state' : ['Ohio','Ohio','Ohio','Nevada','Nevada'],
         'year' : [2001, 2001, 2002, 2001, 2002],
         'pop' : [1.5, 1.7, 3.6, 2.4, 2.9]}
frame = DataFrame(data, columns = ['year', 'state', 'pop'], index = ['one','two','three',' four','five'])
#如果传入的列在数据中找不到,则以NaN填充

#第二种:嵌套字典
pop = {'Nevada' : {2001: 12.4. 2002: 2.9}, 'Ohio' : {2000 : 1.5, 2001: 1.7, 2002: 3.6}}
frame2 = DataFrame(pop)
  • 操作
#选取单列,返回Series
frame['state']
frame.year
#选取单行,返回Series
frame.ix['three']

#修改值
frame['state'] = 'Ohio'
frame['year'] = np.range(2000,2005)  #长度必须匹配
#如果传入的数组有索引,则按索引对应修改值

#为不存在的列赋值则产生新列
frame['state2'] = frame.state == 'Ohio'

#转置
frame.T

#重新索引
frame.reindex(index = ['two', 'one'], columns = ['year', 'others'], method = 'bfill')
#或
frame.ix[ ['two','one'], ['year', 'others']]

#丢弃指定轴上的项
frame.drop(['one','two'])
frame.drop('year', axis = 0)

#切片,即多行多列
frame[:2]
frame[frame['year'] > 2001]
frame.ix[:'three', 'year']
frame.ix[frame.year > 2001, :2]

#算术运算
df1 + df2 #行列同时对齐
df1.add(df2, fill_value = 0)

#广播
df - df.ix[0] #df所有行都会按列索引与df[0]相减
df.sub(df['a'], axis = 0)

#函数应用和映射
f = lambda x: x.max() - x.min()
df.apply(f) #对每一列最大值-最小值
df.apply(f, axis = 1) #对每一行 最大值- 最小值

format = lambda x: '%.2f' %x
frame.applymap(format) #元素级应用

#排序和排名
frame.sort_index(by = ['a','b'])
frame.sort_index(axis = 1, ascending = False)
frame.rank(axis = 1)#对每列内部排名

#描述统计
df.sum(axis = 1,skipna = False)
df.cusum()#累加
df.describe()

#相关系数和协方差
#略

#过滤缺失值
df.dropna(axis = 1, how = 'all')

#填充缺失数据
df.fillna(0)
df.fillna({'a':1,'b':2}) #不同列填充不同值
#注:fillna默认返回新对象,但也可以对现有对象就地修改:
_ = df.fillna(0, inplace = True)

#层次化索引
#略

#列与索引转换
df.set_index('a', drop = False) #列转为索引,保留列
df.reset_index() #索引转为列
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