Pandas快速入門(一)


快速使用

bogon:Documents rousseau$ ipython --pylab
Python 3.6.0 (v3.6.0:41df79263a11, Dec 22 2016, 17:23:13) 
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IPython 6.2.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.
Using matplotlib backend: MacOSX
In [1]: import pandas as pd
In [2]: import numpy as np
In [3]: import matplotlib as plt
In [4]: from pandas import Series, DataFrame

按照Shell中的語句,就可以進入到Ipython的環境中使用Pandas分析數據,並繪制圖表。ipython 環境的具體安裝配置在Mac很簡單,通過pip安裝一下就可以,其他操作系統的安裝可以自己百度一下。如果沒有 ipython 也不要緊,標准的 python 命令行環境下也可以使用。

如果你使用 ipython,通過TAB補齊和help功能能給你的工作帶來很大的便利。

主要數據結構 Series 和 DataFrame 及創建

Pandas里兩個主要的數據結構就是 Series 和 DataFrame。Series 類似於Python的字典,DataFrame可以理解為二維表。

Series

可以通過傳入一個List來創建一個Series對象。

In [6]: s = pd.Series([1,2,4,5,6,np.nan,7,8])

In [7]: s
Out[7]: 
0    1.0
1    2.0
2    4.0
3    5.0
4    6.0
5    NaN
6    7.0
7    8.0
dtype: float64

DataFrame

DataFrame 的創建有很多種方式,可以使用 numpy array 或者 Python的字典(包括嵌套字典)。

In [103]: dt = DataFrame({"name":['wang','lv','bao','song'],"sex":['male','female','male','female'],"age":[12,23,35,47]})

In [104]: dt
Out[104]: 
   age  name     sex
0   12  wang    male
1   23    lv  female
2   35   bao    male
3   47  song  female

查看、選擇數據

Series、DataFrame 查看數據的方式可以非常靈活,利用索引、切片,以及一些內置函數。

查看索引,列

接上面的例子

In [118]: dt.index
Out[118]: RangeIndex(start=0, stop=4, step=1)

In [119]: dt.columns
Out[119]: Index(['age', 'name', 'sex'], dtype='object')

通過 dt.values 還可以查看底層的數據。

選擇查看部分數據

Series和DataFrame可以快速的從整個結果集中選擇你需要的數據,包括選擇一列或幾列、一行或幾行,以及通過對值進行篩選選擇對應結果集。推薦使用.at、.iat、.loc、.iloc、.ix進行選擇。

1、獲取某一列

In [140]: dt['name']
Out[140]: 
序號
0    wang
1      lv
2     bao
3    song
Name: name, dtype: object

2、獲取行,對行進行切片

In [143]: dt[1:3]
Out[143]: 
    age name     sex
序號                  
1    23   lv  female
2    35  bao    male

3、通過loc選擇一行或多行

In [162]: dt.loc[1]
Out[162]: 
age         23
name        lv
sex     female
Name: 1, dtype: object

In [163]: dt.loc[1:3]
Out[163]: 
    age  name     sex
序號                   
1    23    lv  female
2    35   bao    male
3    47  song  female

4、同時選擇行和列

In [166]: dt.loc[2:3,['name','age']]
Out[166]: 
    name  age
序號           
2    bao   35
3   song   47

5、訪問某個位置的值

In [168]: dt.at[1,'name']
Out[168]: 'lv'

i開頭的函數,表示通過具體的位置選擇數據,而不是通過標簽(即行名或列名)。

6、通過一個列中的值來選擇數據

In [170]: dt[ dt.age > 30 ]
Out[170]: 
    age  name     sex
序號                   
2    35   bao    male
3    47  song  female

7、通過where來篩選數據

In [183]: dt[dt > 30]
Out[183]: 
     age  name     sex
序號                    
0    NaN  wang    male
1    NaN    lv  female
2   35.0   bao    male
3   47.0  song  female

數據處理:轉置、排序

對於一個DataFrame,可以進行行列的轉置,就像Excel中粘貼時交換x/y軸一樣。

In [176]: df = DataFrame({"beijing":{"people":3000,"area":5000,"university":200},"guangzhou":{"people":2000,"area":3000,"university":150},"shanghai":{"peo
     ...: ple":2800,"area":2500,"university":190}})

In [177]: df
Out[177]: 
            beijing  guangzhou  shanghai
area           5000       3000      2500
people         3000       2000      2800
university      200        150       190

In [178]: df.T
Out[178]: 
           area  people  university
beijing    5000    3000         200
guangzhou  3000    2000         150
shanghai   2500    2800         190

從這個例子可以看出來,構建 DataFrame 對象時,可以采用層次化的 dict 。

排序操作,可以按照列或者行進行排序,非常靈活。

In [194]: df.sort_values(by='beijing')
Out[194]: 
            beijing  guangzhou  shanghai
university      200        150       190
people         3000       2000      2800
area           5000       3000      2500

In [195]: df.sort_values(by='beijing',ascending=False)
Out[195]: 
            beijing  guangzhou  shanghai
area           5000       3000      2500
people         3000       2000      2800
university      200        150       190

In [196]: df.sort_values(axis=1,by='people',ascending=False)
Out[196]: 
            beijing  shanghai  guangzhou
area           5000      2500       3000
people         3000      2800       2000
university      200       190        150

統計操作

describe可以對數據集進行快速的統計分析。

In [198]: df.T.describe()
Out[198]: 
              area       people  university
count     3.000000     3.000000    3.000000
mean   3500.000000  2600.000000  180.000000
std    1322.875656   529.150262   26.457513
min    2500.000000  2000.000000  150.000000
25%    2750.000000  2400.000000  170.000000
50%    3000.000000  2800.000000  190.000000
75%    4000.000000  2900.000000  195.000000
max    5000.000000  3000.000000  200.000000

參考資料:
1、pandas
2、十分鍾搞定Pandas
3、利用Python進行數據分析


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