【Python】pandas模块操作大型数据集

野性酷女 2023-06-23 04:51 0阅读 0赞

pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。  
Pandas 纳入了大量库和一些标准的数据模型，提供了高效地操作大型数据集所需的工具。pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。  
Pandas是python的一个数据分析包，最初由AQR Capital Management于2008年4月开发，并于2009年底开源出来，目前由专注于Python数据包开发的PyData开发team继续开发和维护，属于PyData项目的一部分。  
Pandas最初被作为金融数据分析工具而开发出来，因此，pandas为时间序列分析提供了很好的支持。   
Pandas的名称来自于面板数据（panel data）和python数据分析（data analysis）。panel data是经济学中关于多维数据集的一个术语，在Pandas中也提供了panel的数据类型。

**主要数据结构为两个类：DataFrame和Series**  
Series：一维数组，与Numpy中的一维array类似。二者与Python基本的数据结构List也很相近。Series如今能保存不同种数据类型，字符串、boolean值、数字等都能保存在Series中。  
Time- Series：以时间为索引的Series。  
DataFrame：二维的表格型数据结构。很多功能与R中的data.frame类似。可以将DataFrame理解为Series的容器。  
Panel ：三维的数组，可以理解为DataFrame的容器。  
Panel4D：是像Panel一样的4维数据容器。  
PanelND：拥有factory集合，可以创建像Panel4D一样N维命名容器的模块。

# -*- coding: utf-8 -*-
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    #作者：cacho_37967865
    #博客：https://blog.csdn.net/sinat_37967865
    #文件：pandas_model.py
    #日期：2019-09-06
    #备注：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的,主要数据结构为两个类：
    DataFrame: 可以理解为表格，类似于Excel的表格 pandas.core.frame.DataFrame
    Series: 表示单列。DataFrame包含多个列，即多个Series，每个Series都有名称。pandas.core.series.Series
    '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
    
    import numpy as np
    import pandas as pd
    
    
    # 创建一个pandas对象
    def pandas_create():
        df = pd.DataFrame({"id": [1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006],
                           "date": pd.date_range('20130102', periods=6),
                           "city": ['Beijing ', 'SH', ' guangzhou ', 'Shenzhen', 'shanghai', 'BEIJING '],
                           "age": [23, 44, 54, 32, 34, 32],
                           "category": ['100-A', '100-B', '110-A', '110-C', '210-A', '130-F'],
                           "price": [1200, np.nan, 2133, 5433, np.nan, 4432]},
                          columns=['id', 'date', 'city', 'category', 'age', 'price'])
        #print(df,'\n')
        return df
    
    # 查看信息
    def pandas_show(df):
        print(type(df))
        print('查看数据表基本信息：',type(df.info),'\n',df.info)
        print('查看维度元组tuple(行数、列数)：',df.shape)
        print('查看每一列数据的格式：',type(df.dtypes),'\n',df.dtypes)
        print('查看某一列值和数据类型：','\n',df['price'])
        print('查看数据表的值:',type(df.values),'\n',df.values)
        print('查看默认前5行数据:','\n',df.head(10))
        print('查看默认后5行数据:','\n',df.tail())
        print('查看id列中最大值对应的索引：', '\n', df.id.idxmax(0))       # 只针对数值类型
        #print('显示所有列最大值所对应的索引：', '\n', df.idxmax(0))
    
        print('统计信息展示:','\n',df.describe())
        print('统计每一列有多少缺失值：', '\n', df.isnull().sum())
        print('统计每一列非空个数:', '\n', df.count())
        print('统计某列是否有重复数据:', '\n', df.age.is_unique)          # false有重复数据
    
        print('按列的值排序：', '\n', df.sort_values(by='age'))
        print('按顺序进行多列降序排序：', '\n', df.sort_values(['age','category'],ascending=False))
    
        print('选择多列数据：', '\n', df[['id','price']])
        print('选择行数据通过切片获取：', '\n', df[0:3])
        print('选择行数据通过一个单独列的值来筛选：', '\n', df[df.age > 32])
    
        print('行和列转置：', '\n', df.T)
    
        print('统计每一列(数字类型)平均值：', '\n', df.mean())
        print('统计每一列(数字类型)平均值取整：', '\n', round(df.mean()))
        print('统计每一行(数字类型)平均值：', '\n', df.mean(1))
    
    # inplace = True时会改变旧的DataFrame
    def pandas_deal(df):
        #print('删除列改变原来数据：','\n',df.drop('price', axis = 1, inplace = True))
        print('删除列不改变原来数据：','\n',df.drop('price', axis = 1))
        print('删除所有均为空值的行：', '\n', df.dropna(how='all'))
        print('删除包含缺失值的行：','\n',df.dropna())
        print('填充所有空值(NaN)用数字0：','\n',df.fillna(value=0))
        print('填充某一列空值(NaN)用数字0：','\n',df.price.fillna(value=0))
        print('填充某一列空值(NaN)用price均值：','\n',df['price'].fillna(df['price'].mean(),inplace = True))
        print('修改某个字段的值替换：','\n',df['city'].replace('SH', 'shanghai',inplace = True))
        print('修改某个字段的值大小写转换','\n',df['city'].str.lower())
        print('修改某一列的数据格式：','\n',df['age'].astype(float))
    
        print('表格值：','\n',df)