使用python进行数据分析时，经常会用Pandas类库处理数据，将数据转换成我们需要的格式。Pandas中的有两个数据结构和处理数据相关，分别是Series和DataFrame。
Series
Series是一种类似于一维数组的对象，它有两个属性，value和index索引。可以像数组那样通过索引访问对应的值，它和数组有点类似也是python中的dict有点类似，数组中的索引只能是数字，而Series的索引既可以是数字类型也可以是字符类型。
创建Series对象
最简单的方式是通过list序列就可以创建Series对象
s1 = Series(['a','b','c','d'])
s1
Out[16]:
0 a
1 b
2 c
3 d
没有指定索引时，会默认生成一个从0开始到N-1的整型索引。
Series会根据传入的list序列中元素的类型判断Series对象的数据类型，如果全部都是整型，则创建的Series对象是整型，如果有一个元素是浮点型，则创建的Series对象是浮点型，如果有一个是字符串，则创建的Series对象是object类型。
s1 = Series([1,2,3,4])
s1
Out[23]:
0 1
1 2
2 3
3 4
dtype: int64
s2 = Series([1,2,3,4.0])
s2
Out[25]:
0 1.0
1 2.0
2 3.0
3 4.0
dtype: float64
s3 = Series([1,2,3,'4'])
s3
Out[27]:
0 1
1 2
2 3
3 4
dtype: object
除了通过list序列创建Series对象外，还可以通过dict创建Series对象。
s1 = Series({'a':1,'b':2,'c':3,'d':4})
s1
Out[37]:
a 1
b 2
c 3
d 4
dtype: int64
通过dict词典创建Series对象时，会将词典的键初始化Series的Index，而dict的value初始化Series的value。
Series还支持传入一个dict词典和一个list序列创建Series对象：
dict1 = {'a':1,'b':2,'c':3,'d':4}
index1 = ['a','b','e']
s1 = Series(dict1,index=index1)
s1
Out[51]:
a 1.0
b 2.0
e NaN
dtype: float64
上面的代码中，指定了创建的Series对象s1的索引是index1，即'a','b'和'e'。s1的值是dict1中和index1索引相匹配的值，如果不匹配，则显示NaN。例如索引'e'和dict1中的键没有相匹配的，则索引'e'的值为NaN。索引'a'和索引'b'都匹配得上，因此值为1和2。
Series通过索引访问值：
s1 = Series({'a':1,'b':2,'c':3,'d':4})
s1
Out[39]:
a 1
b 2
c 3
d 4
dtype: int64
s1['b']
Out[40]: 2
上面代码中通过s1['b']就可以访问到索引b对应的值。
Series支持逻辑和数学运算：
s1 = Series([2,5,-10,200])
s1 * 2
Out[53]:
0 4
1 10
2 -20
3 400
dtype: int64
s1[s1>0]
Out[54]:
0 2
1 5
3 200
dtype: int64
对Series变量做数学运算，会作用于Series对象中的每一个元素。
s1 = Series([2,5,-10,200])
s1[s1>0]
Out[7]:
0 2
1 5
3 200
dtype: int64
对Series做逻辑运算时，会将Series中的值替换为bool类型的对象。
s1 = Series([2,5,-10,200])
s1
Out[10]:
0 2
1 5
2 -10
3 200
dtype: int64
s1 > 0
Out[11]:
0 True
1 True
2 False
3 True
dtype: bool
通过series的逻辑运算，可以过滤掉一些不符合条件的数据，例如过滤掉上面例子中小于0的元素：
s1 = Series([2,5,-10,200])
s1[s1 >0]
Out[23]:
0 2
1 5
3 200
dtype: int64
Series对象和索引都有一个name属性，通过下面的方法可以设置Series对象和索引的name值：
fruit = {0:'apple',1:'orange',2:'banana'}
fruitSeries = Series(fruit)
fruitSeries.name='Fruit'
fruitSeries
Out[27]:
0 apple
1 orange
2 banana
Name: Fruit, dtype: object
fruitSeries.index.name='Fruit Index'
fruitSeries
Out[29]:
Fruit Index
0 apple
1 orange
2 banana
Name: Fruit, dtype: object
可以通过index复制方式直接修改Series对象的index：
fruitSeries.index=['a','b','c']
fruitSeries
Out[31]:
a apple
b orange
c banana
Name: Fruit, dtype: object
DataFrame
DataFrame是表格型的数据结构，和关系型数据库中的表很像，都是行和列组成，有列名，索引等属性。
我们可以认为DataFrame中的列其实就是上面提到的Series，有多少列就有多少个Series对象，它们共享同一个索引index。
通过dict字典创建DataFrame对象：
data = {'fruit':['Apple','Apple','Orange','Orange','Banana'],
'year':[2010,2011,2012,2011,2012],
'sale':[15000,17000,36000,24000,29000]}
frame = DataFrame(data)
frame
Out[12]:
fruit year sale
0 Apple 2010 15000
1 Apple 2011 17000
2 Orange 2012 36000
3 Orange 2011 24000
4 Banana 2012 29000
使用上面的方式创建DataFrame对象时，字典中每个元素的value值必须是列表，并且长度必须一致，如果长度不一致会报错。例如key为fruit、year、sale对应的列表长度必须一致。
创建DataFrame对象和会创建Series对象一样自动加上索引。
通过传入columns参数指定列的顺序：
data = {'fruit':['Apple','Apple','Orange','Orange','Banana'],
'year':[2010,2011,2012,2011,2012],
'sale':[15000,17000,36000,24000,29000]}
frame = DataFrame(data,columns=['sale','fruit','year','price'])
frame
Out[25]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 NaN
1 17000 Apple 2011 NaN
2 36000 Orange 2012 NaN
3 24000 Orange 2011 NaN
4 29000 Banana 2012 NaN
如果传入的列在数据中找不到，就会产生NaN值。
DataFrame的index也是可以修改的，同样传入一个列表：
frame = DataFrame(data,columns=['sale','fruit','year'],index=[4,3,2,1,0])
frame
Out[22]:
sale fruit year
4 15000 Apple 2010
3 17000 Apple 2011
2 36000 Orange 2012
1 24000 Orange 2011
0 29000 Banana 2012
通过传入的[4,3,2,1,0]就将原来的index从0,1,2,3,4改变为4,3,2,1,0。
通过DataFrame对象获取Series对象：
frame['year']
Out[26]:
0 2010
1 2011
2 2012
3 2011
4 2012
Name: year, dtype: int64
frame['fruit']
Out[27]:
0 Apple
1 Apple
2 Orange
3 Orange
4 Banana
Name: fruit, dtype: object
frame['fruit']和frame.fruit都可以获取列，并且返回的是Series对象。
DataFrame赋值，就是对列赋值，首先获取DataFrame对象中某列的Series对象，然后通过赋值的方式就可以修改列的值：
data = {'fruit':['Apple','Apple','Orange','Orange','Banana'],
'year':[2010,2011,2012,2011,2012],
'sale':[15000,17000,36000,24000,29000]}
frame = DataFrame(data,columns=['sale','fruit','year','price'])
frame
Out[24]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 NaN
1 17000 Apple 2011 NaN
2 36000 Orange 2012 NaN
3 24000 Orange 2011 NaN
4 29000 Banana 2012 NaN
frame['price'] = 20
frame
Out[26]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 20
1 17000 Apple 2011 20
2 36000 Orange 2012 20
3 24000 Orange 2011 20
4 29000 Banana 2012 20
frame.price = 40
frame
Out[28]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 40
1 17000 Apple 2011 40
2 36000 Orange 2012 40
3 24000 Orange 2011 40
4 29000 Banana 2012 40
frame.price=np.arange(5)
frame
Out[30]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 0
1 17000 Apple 2011 1
2 36000 Orange 2012 2
3 24000 Orange 2011 3
4 29000 Banana 2012 4
通过frame['price']或者frame.price获取price列，然后通过frame['price']=20或frame.price=20就可以将price列都赋值为20。
也可以通过numpy的arange方法进行赋值。如上面的代码所示。
可以通过Series给DataFrame对象赋值：
data = {'fruit':['Apple','Apple','Orange','Orange','Banana'],
'year':[2010,2011,2012,2011,2012],
'sale':[15000,17000,36000,24000,29000]}
frame = DataFrame(data,columns=['sale','fruit','year','price'])
frame
Out[6]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 NaN
1 17000 Apple 2011 NaN
2 36000 Orange 2012 NaN
3 24000 Orange 2011 NaN
4 29000 Banana 2012 NaN
priceSeries = Series([3.4,4.2,2.4],index = [1,2,4])
frame.price = priceSeries
frame
Out[9]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 NaN
1 17000 Apple 2011 3.4
2 36000 Orange 2012 4.2
3 24000 Orange 2011 NaN
4 29000 Banana 2012 2.4
这种赋值方式，DataFrame的索引会和Series的索引自动匹配，在对应的索引位置赋值，匹配不上的位置将填上缺失值NaN。
创建的Series对象如果不指定索引时的赋值结果：
priceSeries = Series([3.4,4.2,2.4])
frame.price = priceSeries
frame
Out[12]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 3.4
1 17000 Apple 2011 4.2
2 36000 Orange 2012 2.4
3 24000 Orange 2011 NaN
4 29000 Banana 2012 NaN
DataFrame还支持通过列表或者数组的方式给列赋值，但是必须保证两者的长度一致：
priceList=[3.4,2.4,4.6,3.8,7.3]
frame.price=priceList
frame
Out[15]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 3.4
1 17000 Apple 2011 2.4
2 36000 Orange 2012 4.6
3 24000 Orange 2011 3.8
4 29000 Banana 2012 7.3
priceList=[3.4,2.4,4.6,3.8,7.3]
frame.price=priceList
赋值的列如果不存在时，相当于创建出一个新列：
frame['total'] = 30000
frame
Out[45]:
sale fruit year price total
0 15000 Apple 2010 3.4 30000
1 17000 Apple 2011 2.4 30000
2 36000 Orange 2012 4.6 30000
3 24000 Orange 2011 3.8 30000
4 29000 Banana 2012 7.3 30000
上面的例子通过给不存在的列赋值，新增了新列total。必须使用frame['total']的方式赋值，不建议使用frame.total，使用frame.的方式给不存在的列赋值时，这个列会隐藏起来，直接输出DataFrame对象是不会看到这个total这个列的，但是它又真实的存在，下面的代码是分别使用frame['total']和frame.total给frame对象的total列赋值，total列开始是不存在的：
frame
Out[60]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 3.4
1 17000 Apple 2011 2.4
2 36000 Orange 2012 4.6
3 24000 Orange 2011 3.8
4 29000 Banana 2012 7.3
frame.total = 20
frame
Out[62]:
sale fruit year price
0 15000 Apple 2010 3.4
1 17000 Apple 2011 2.4
2 36000 Orange 2012 4.6
3 24000 Orange 2011 3.8
4 29000 Banana 2012 7.3
frame['total'] = 20
frame
Out[64]:
sale fruit year price total
0 15000 Apple 2010 3.4 20
1 17000 Apple 2011 2.4 20
2 36000 Orange 2012 4.6 20
3 24000 Orange 2011 3.8 20
4 29000 Banana 2012 7.3 20
使用frame.total方式赋值时，是看不到total这一列的，而用frame['total']方式赋值时，则可以看到total这一列。