Py数据分析-txt笔记

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入门Pandas不可不知的技巧
https://mp.weixin.qq.com/s/tOyVJJYuh7RInHbIeKOMnw

如果你用 Python 做数据分析,必然会绕不过 Pandas 的使用,实际上, Python 也是由于 numpy、pandas 等数据科学库的出现,才开始在数据科学领域实现了快速的发展,因此,学好 Pandas 有很重要的现实意义。

本文总结自己经常使用的pandas操作方法:

创建DataFrame数据
查看数据相关信息
查看头尾文件
花样取数
切片取数
常见函数使用
首先,导入包

import pandas as pd
import numpy as np

01 创建DataFrame数据
    方式1:通过字典直接创建
        df1 = pd.DataFrame({
            "name":["小明","小红","小孙","王小","关宇","刘蓓","张菲"],
            "age":[20,18,27,20,28,18,25],
            "sex":["","","","","","",""],
            "score":[669,570,642,590,601,619,701],
            "address":["北京","深圳","广州","武汉","深圳","广州","长沙"]
        })

        df1
        数据如下图:

        图片
    方式2:通过本地数据读取
        从本地文件中读取进来。现在本地有一个文件:学生信息.xlsx直接通过pd.read_excel()读进来:

        df2 = pd.read_excel("学生信息.xlsx")
        df2
        图片
        可以看到效果和上面是一样的

02 数据探索
    查看数据shape
        shape表示数据是由多少行和列组成:
        df1.shape  # (7,5)

    查看字段属性名称
        df1.columns
        图片
        查看属性的数据类型
    df1.dtypes
        图片
        可以看到只有两种数据类型:int64和object

    查看数据是否缺失
        df1.isnull()   # 如果缺失显示为True,否则显示False
        图片
        df1.isnull().sum() # 统计缺失值的个数。一个True计数一次
        图片
        结果显示:本次数据是没有缺失值的

    查看数据行索引
        df1.index
        图片
        查看数据描述信息
    df1.describe
        图片
        查看数据统计值
        统计值信息只会显示类型为数值型的数据统计值信息:

        df1.describe()
        图片
        统计值的结果包含:个数count、均值mean、方差std、最值minmax、四分位数25%、中位数50%、四分之三分位数75%03 查看头尾文件
    通过head和tail方法能够快速查看数据的头尾文件。

    head
    df1.head()   # 默认是查看前5行数据
    df1.head(3)  # 指定显示的行数
    tail
    df1.tail()    # 默认尾部5行
    df1.tail(3)   # 指定尾部3行数据
04 花样取数
    从pandas的DataFrame数据框中取出我们想要的数据,然后进行处理

    1取出某个字段的数据
        我们取出name这列的数据:

        name = df1["name"]
        name

        # 结果
        0    小明
        1    小红
        2    小孙
        3    王小
        4    关宇
        5    刘蓓
        6    张菲
        Name: name, dtype: object

    2取出多个字段的数据
        比如我们取出name和age列的数据:

        name_age = df1[["name","age"]]  
        name_age

        # 结果
          name age
        0 小明 20
        1 小红 18
        2 小孙 27
        3 王小 20
        4 关宇 28
        5 刘蓓 18
        6 张菲 25
    
   3根据字段类型选择数据
        比如,我们想选择字段类型为int64的数据,通过查看的字段数据类型显示:age和score都是int64类型

        1、选择单个数据类型
            # 1、选择单个数据类型

            df1.select_dtypes(include='int64')

            # 结果
              age score
            0 20 669
            1 18 570
            2 27 642
            3 20 590
            4 28 601
            5 18 619
            6 25 701
        2、同时选择多个类型
            df1.select_dtypes(include=['int64','object'])

            # 结果
              name  age sex score address
            0 小明  20  男 669    北京
            1 小红  18  女 570    深圳
            2 小孙  27  男 642    广州
            3 王小  20  男 590    武汉
            4 关宇  28  男 601    深圳
            5 刘蓓  18  女 619    广州
            6 张菲  25  女 701    长沙
            因为数据中只有int64,object,所以我们全部选出来了。

        3、选择排除某些数据类型之外的数据:
            # 选择除了int64类型之外的数据
            # 排除name和score字段之外的数据
            df1.select_dtypes(exclude='int64') 

            # 结果
              name sex address
            0 小明 男   北京
            1 小红 女   深圳
            2 小孙 男   广州
            3 王小 男   武汉
            4 关宇 男   深圳
            5 刘蓓 女   广州
            6 张菲 女   长沙
            
    4 根据数值大小取数
        1、直接通过判断大小来取数:
            df1[df1["age"] == 20]  # 年龄等于20
            df1[df1["age"] != 20]  # 年龄不等于20
            df1[df1["age"] >= 20]  # 年龄大于等于20
            
        2、多个判断条件连用
            图片
            第一次使用上面的方法报错:关键词是ambiguous。判断条件很让pandas混淆,改成下面的写法成功解决:

            df1[(df1["age"] >= 20) & (df1["age"] < 27)]
            图片
    5 根据字符串取数
        1、通过单个条件取数
            # 1、单条数据
            df1[df1["name"] == "小明"]  

            # 结果
              name  age sex  score address
            0 小明  20  男   669   北京

        2、通过多个条件取数
            选择姓名是小明,或者年龄大于25的数据

            df1[(df1["name"] == "小明") | (df1["age"] > 25)]

            # 结果
              name  age sex  score address
            0 小明  20  男  669   北京
            2 小孙  27  男  642   广州
            4 关宇  28  男  601   深圳
        
        3、字符串的开始、结尾、包含函数
        str.startswith(string)
        str.endswith(string)
        str.contains(string)
        
            # 1、取出以“小”开头的姓名
                df1[df1["name"].str.startswith("")]  # name以"小"开头
                # 结果
                 name  age sex  score address
                0 小明 20 男    669 北京
                1 小红 18 女    570 深圳
                2 小孙 27 男    642 广州

            # 2、以“关”开始
                df1[df1["name"].str.startswith("")]
                # 结果
                 name  age sex  score address
                4 关宇 28 男    601 深圳

            # 3、以“菲”结尾
                df1[df1["name"].str.endswith("")]
                # 结果
                  name  age sex  score address
                6 张菲  25  女   701   长沙

            # 4、取出包含“小”的数据:不管小是在开头,还是结尾都会被选出来
                df1[df1["name"].str.contains("")]

                # 结果
                  name  age sex  score address
                0 小明  20  男  669  北京
                1 小红  18  女  570  深圳
                2 小孙  27  男  642  广州
                3 王小  20  男  590  武汉
                上面的王小不是小开头,但是包含小,所以也被选出来。

        4、字符串取反操作
        取反符号是波浪线:~

        下面的例子是:取出名字name中不包含小的数据,只有3个人名字中没有小字。

            # 取出不包含小的数据
                df1[~df1["name"].str.contains("")]

                # 结果
                  name  age sex  score address
                4 关宇  28  男  601   深圳
                5 刘蓓  18  女  619   广州
                6 张菲  25  女  701   长沙
            
        5、切片取数
        切片是Python中存在的概念,在pandas中同样可以使用。切片中存在3个概念:start、stop、step

        start:起始索引,包含
        stop:结束索引,不包含
        step:步长,可正可负;
        写法为:[start:stop:step]

            步长为正数
            1、通过下面的3个案例说明:起始索引默认从0开始,步长默认是1

            图片
            图片
            2、指定起始索引,不指定结束索引,表示一直取到数据末尾

            df1[4:]  # 从索引4开始取到末尾

            # 结果
              name  age sex  score address
            4 关宇  28  男  601   深圳
            5 刘蓓  18  女  619   广州
            6 张菲  25  女  701   长沙
            3、改变步长的值

            df1[0:4:2]  # 改变步长:每隔2个值取一行数据

            # 结果
              name  age sex  score address
            0 小明  20  男   669   北京
            2 小孙  27  男   642   广州
            上面的例子不指定起始索引:

            df1[:4:2]  # 默认从0开始
            4、只指定步长

            df1[::2]   # 从头到尾,步长为2

            # 结果
              name  age sex  score address
            0 小明  20  男   669   北京
            2 小孙  27  男  642   广州
            4 关宇  28  男  601   深圳
            6 张菲  25  女  701   长沙
            步长为负数
            1、步长为-1,默认是倒序输出结果

            df1[::-1]  # 倒序输出

            # 结果
               name  age sex  score address
            6  张菲   25 女    701  长沙
            5  刘蓓   18 女    619  广州
            4  关宇   28 男    601  深圳
            3  王小   20 男    590  武汉
            2  小孙   27 男    642  广州
            1  小红   18 女    570  深圳
            0  小明   20 男    669  北京
            2、步长为负,指定起始和终止索引,起始索引大于终止索引

            df1[4:0:-1]
              name  age sex  score address
            4 关宇  28  男   601   深圳
            3 王小  20  男   590   武汉
            2 小孙  27  男   642   广州
            1 小红  18  女   570   深圳
            3、起始和终止索引为负数

            df1[-1:-5:-1]  # 最后一行记录索引为-1,不包含索引为-5的数据
             name  age sex  score address
            6 张菲 25 女    701  长沙
            5 刘蓓 18 女    619  广州
            4 关宇 28 男    601  深圳
            3 王小 20 男    590  武汉
06 常用函数
-统计元素个数
很多时候我们需要统计某个列中每个元素出现的个数,相当于是做词频统计,使用:value_counts()方法,具体案例为:

⚠️:新数据中df1增加了一列:班级class,后续有作用

    1 比如我们想统计每个城市出现了多少次:

        # 统计中每个城市各出现了多少次

        address = df1["address"].value_counts()
        address
        图片
        结果自动是降序排列的Series类型数据

    2索引重置
        索引重置使用reset_index():

        address_new = address.reset_index()
        address_new
        图片
        还比如我们想从数据中单独取出sex=""的数据:

        fale = df1[df1["sex"] == ""]
        fale
        图片
        我们观察到数据前面的索引还是原来的,但是我们希望的是从0开始显示,比较符合我们的习惯:

        fale_1 = fale.reset_index()
        fale_1
        图片
        出现的结果中索引是我们想要的结果,但是出现了一列新的数据,就是原来的索引构成的数据,这不是我们想要的数据,需要去除:

        fale_1 = fale.reset_index(drop=True)  # 加上参数即可解决
        fale_1
        图片
    3属性重命名
        使用的是rename函数,传入columsn参数:

        address_new = address_new.rename(columns={"index":"address",
                                    "address":"number"
                                                })
        address_new
        图片
        
-groupby使用
groupby主要是实现分组统计的功能:

1、比如我们想统计男女各自的总分

图片
# 统计男女的总成绩:sum

sex_score = df1.groupby("sex")["score"].sum()
sex_score
图片

2、求男女各自的平均分mean
# 统计男女的平均成绩:mean

sex_score = df1.groupby("sex")["score"].mean()
sex_score
图片

3、根据男女性别sex、班级class求总分

# 先根据性别、班级求总分

sex_class = df1.groupby(["sex","class"])["score"].sum()
sex_class
图片
一行代码实现上面的功能:

# 一行代码实现

df1.groupby(["sex","class"])["score"].sum().reset_index()
图片


- apply函数的使用
还是上面的df1数据集:

图片
1、需求1:我们想将性别中的男变成1,女变成0

# 1、改变:男-1,女-0

df2 = df1.copy()  # 生成一个副本

df2["sex"] = df2["sex"].apply(lambda x: 1 if x=="" else 0)  # 通过匿名函数解决
df2
图片
我们还可以自定义一个函数来实现:

#  自定义函数

def apply_sex(x):
    return 1 if x == "" else 0

df3 = df1.copy()  # 生成一个副本df3

df3["sex"] = df3["sex"].apply(apply_sex)  # 通过自定义函数解决
df3
图片
2、还比如我们想给每个城市的后面加上一个“市”,变成北京市、深圳市等:

# 2、给每个城市加上一个字:市,变成北京市、深圳市等

df4 = df1.copy()

df4["address"] = df4["address"].apply(lambda x: x + "")
df4
图片
总结
本文中从pandas中DataFrame数据的创建,常见数据信息的探索,再到如何从数据框中获取到我们指定的数据,最后介绍了笔者常用的处理数据的方法,希望对入门或者对不熟悉pandas的朋友有所帮助。Pandas真的是十分强大,学好之后会大大节省我们处理数据的时间。
入门pandas基础
import pandas as pd
import numpy as np

result = pd.DataFrame()

for name in os.listdir(): # 循环每个excel文件
    df = pd.read_excel(name)
    df = df.sort_values('品牌搜索人数',ascending = False)  # 降序
    df['搜索人数排名'] = df['品牌搜索人数'].rank(ascending = False) # 添加字段并排名
    df['搜索份额'] = df['品牌搜索人数'] / df['品牌搜索人数'].sum()
    
    brand = '凌云'
    brand_data = df.loc[df['品牌'].str.find(brand) != -1,:] #找到凌云品牌,取出行数据(loc取行,显示索引)
    
    other = df.loc[df['品牌'].str.find(brand) == -1,:]
    other_top5 = other.iloc[:5,:]
    data = pd.concat([brand_data,other_top5]) # 拼接
    data['日期'] = name[4:-5]
    
    result = pd.concat([result,data])
pandas_excel_demo.txt

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作者:华王 博客:https://www.cnblogs.com/huahuawang/
原文地址:https://www.cnblogs.com/huahuawang/p/14816960.html