我们先要了解,pandas是基于Numpy构建的,pandas中很多的用法和numpy一致。pandas中又有series和DataFrame,Series是DataFrame的基础。
pandas的主要功能:
- 具备对其功能的数据结构DataFrame,Series
- 集成时间序列功能
- 提供丰富的数学运算和操作
- 灵活处理缺失数据,处理NaN数据(******)
一、Series
Series是一种类似于一维数组的对象,由一组数据和一组与之相关的数据标签(索引)组成
1.创建方法
第一种: pd.Series([4,5,6,7]) #执行结果 0 4 1 5 2 6 3 7 dtype: int64 #将数组索引以及数组的值打印出来,索引在左,值在右,由于没有为数据指定索引,于是会自动创建一个0到N-1(N为数据的长度)的整数型索引,取值的时候可以通过索引取 第二种: pd.Series([4,5,6,7,8],index=['a','b','c','d','e']) #index索引是用[] #执行结果 a 4 b 5 c 6 d 7 e 8 dtype: int64 # 自定义索引,index是指定的索引名,是一个索引列表,里面包含的是字符串,依然可以通过默认索引取值。 第三种: pd.Series({"a":1,"b":2}) #传入字典格式数据 #执行结果: a 1 b 2 dtype: int64 # 传入字典格式的数据,字典的key当成指定索引 第四种: pd.Series(0,index=['a','b','c']) #执行结果: a 0 b 0 c 0 dtype: int64 # 创建一个值都是0的数组
对于Series,其实我们可以认为它是一个长度固定且有序的字典,因为它的索引和数据是按位置进行匹配的,像我们会使用字典的上下文,就肯定也会使用Series,也支持通过索引取值。
2.缺失数据(******)在处理数据的时候经常会遇到这类情况
- dropna() # 过滤掉值为NaN的行
- fillna() # 填充缺失数据
- isnull() # 返回布尔数组,缺失值对应为True
- notnull() # 返回布尔数组,缺失值对应为False
# 第一步,创建一个字典,通过Series方式创建一个Series对象 st = {"sean":18,"yang":19,"bella":20,"cloud":21} obj = pd.Series(st) obj 运行结果: sean 18 yang 19 bella 20 cloud 21 dtype: int64 ------------------------------------------ # 第二步 a = {'sean','yang','cloud','rocky'} # 定义一个索引变量 ------------------------------------------ #第三步 obj1 = pd.Series(st,index=a) obj1 # 将第二步定义的a变量作为索引传入 # 运行结果: rocky NaN cloud 21.0 sean 18.0 yang 19.0 dtype: float64 # 因为rocky没有出现在st的键中,所以返回的是缺失值
dropna() #过滤掉值有NaN的行
obj1.dropna() #执行结果 cloud 21.0 sean 18.0 yang 19.0 dtype: float64
fillna() #填充缺失数据,这个填写1
obj1.fillna(1) #执行结果 cloud 21.0 sean 18.0 yang 19.0 rocky 1.0 dtype: float64
isnull() #缺失值返回True
obj1.isnull() #执行结果 cloud False sean False yang False rocky True dtype: bool
notnull() #不是缺失值返回True
obj1.notnull() #执行结果 cloud True sean True yang True rocky False dtype: bool
利用布尔值索引过滤缺失值
obj1[obj1.notnull()] #只有True的才显示 #执行结果 cloud 21.0 sean 18.0 yang 19.0 dtype: float64
3.Series特性
- 从ndarray创建Series:Series(arr)
- 与标量(数字):sr * 2
- 两个Series运算
- 通用函数:np.ads(sr)
- 布尔值过滤:sr[sr>0]
- 统计函数:mean()、sum()、cumsum()
因为pandas是基于numpy的,所以有numpy的很多特性
支持字典的特性:
- 从字典创建Series:Series(dic),
- In运算:'a'in sr、for x in sr
- 键索引:sr['a'],sr[['a','b','d']]
- 键切片:sr['a':'c']
- 其他函数:get('a',default=0)等
4.整数索引
sr = pd.Series(np.arange(10)) sr1 = sr[3:] sr1 运行结果: 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 dtype: int32 # 到这里会发现很正常,一点问题都没有,可是当使用整数索引取值的时候就会出现问题了。因为在pandas当中使用整数索引取值是优先以标签解释的(就是index的值),而不是下标。
比如我想取索引值为1的数值,不再是我们之前的那种方法
sr1[1] #这种方式是取不出的,因为默认优先的是以标签解释的,这个没有1的标签
解决方法:
- loc属性 # 以标签解释
- iloc属性 # 以下标解释
sr1.iloc[1] #以下标取值,(索引值为1的) #执行结果 4 sr1.loc[4] #以标签取值(index值为1) #执行结果 4
5.Series数据对齐
sr1 = pd.Series([12,23,34], index=['c','a','d']) sr2 = pd.Series([11,20,10], index=['d','c','a',]) sr1 + sr2 运行结果: a 33 c 32 d 45 dtype: int64 # 可以通过这种索引对齐直接将两个Series对象进行运算 sr3 = pd.Series([11,20,10,14], index=['d','c','a','b']) sr1 + sr3 运行结果: a 33.0 b NaN c 32.0 d 45.0 dtype: float64 # sr1 和 sr3的索引不一致,所以最终的运行会发现b索引对应的值无法运算,就返回了NaN,一个缺失值
将两个Series对象相加时将缺失值设为0
sr1 = pd.Series([12,23,34], index=['c','a','d']) sr3 = pd.Series([11,20,10,14], index=['d','c','a','b']) sr1.add(sr3,fill_value=0) 运行结果: a 33.0 b 14.0 c 32.0 d 45.0 dtype: float64 # 将缺失值设为0,所以最后算出来b索引对应的结果为14
二.DataFrame
DataFrame是一个表格型的数据结构,相当于是一个二维数组,含有一组有序的列。他可以被看做是由Series组成的字典,并且共用一个索引。
1.创建方式
创建一个DataFrame数组可以有多种方式,其中最为常用的方式就是利用包含等长度列表或Numpy数组的字典来形成DataFrame:
第一种: pd.DataFrame({'one':[1,2,3,4],'two':[4,3,2,1]}) # 产生的DataFrame会自动为Series分配所索引,并且列会按照排序的顺序排列 运行结果: one two 0 1 4 1 2 3 2 3 2 3 4 1 #字典的key就是列索引,行索引和series一致 > 指定列 可以通过columns参数指定顺序排列 data = pd.DataFrame({'one':[1,2,3,4],'two':[4,3,2,1]}) pd.DataFrame(data,columns=['two','one']) #执行结果 two one 0 4 1 1 3 2 2 2 3 3 1 4 #注意:columns一定要是key值中的,才能匹配的到,不然会报错 第二种: pd.DataFrame({'one':pd.Series([1,2,3],index=['a','b','c']),'two':pd.Series([1,2,3],index=['b','a','c'])}) 运行结果: one two a 1 2 b 2 1 c 3 3#字典的key是列索引,index是行索引