Python数据分析(一):Pandas、Numpy

作为python数据分析库,Pandas是基于NumPy数组构建的,使数据预处理、清洗、分析工作变得更快更简单。pandas是专门为处理表格和混杂数据设计的,而NumPy更适合处理统一的数值数组数据。

Numpy:NumPy 教程 | 菜鸟教程
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代码实战:

import pandas as pd
import numpy as np
dates = pd.date_range('20130101', periods=6)
df = pd.DataFrame(np.random.randn(6,4), index=dates, columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
df.iloc[2,2] = 1111
df.loc['2013-01-03', 'D'] = 2222
df.A[df.A>0] = 0
df['F'] = np.nan
df['G'] = pd.Series([1,2,3,4,5,6], index=pd.date_range('20130101', periods=6))
print df.sort_index(axis=0) #=df.sort_index() 行名排序 竖着标签
print df.sort_index(axis=0,ascending=False) #竖着标签倒序

print df.sort_index(axis=1) #列名排序 横着的名
print df.sort_index(axis=1,ascending=False) #列名倒序(横着的名)
print df.sort_values(by='C')
导入数据
pd.read_csv(filename):从CSV文件导入数据
pd.read_table(filename):从限定分隔符的文本文件导入数据
pd.read_excel(filename):从Excel文件导入数据
pd.read_sql(query, connection_object):从SQL表/库导入数据
pd.read_json(json_string):从JSON格式的字符串导入数据
pd.read_html(url):解析URL、字符串或者HTML文件,抽取其中的tables表格
pd.read_clipboard():从你的粘贴板获取内容,并传给read_table()
pd.DataFrame(dict):从字典对象导入数据,Key是列名,Value是数据

导出数据
df.to_csv(filename):导出数据到CSV文件
df.to_excel(filename):导出数据到Excel文件
df.to_sql(table_name, connection_object):导出数据到SQL表
df.to_json(filename):以Json格式导出数据到文本文件

创建测试对象
pd.DataFrame(np.random.rand(20,5)):创建20行5列的随机数组成的DataFrame对象
pd.Series(my_list):从可迭代对象my_list创建一个Series对象
df.index = pd.date_range('1900/1/30', periods=df.shape[0]):增加一个日期索引

查看、检查数据
df.head(n):查看DataFrame对象的前n行
df.tail(n):查看DataFrame对象的最后n行
df.shape():查看行数和列数
df.info():查看索引、数据类型和内存信息
df.describe():查看数值型列的汇总统计
s.value_counts(dropna=False):查看Series对象的唯一值和计数
df.apply(pd.Series.value_counts):查看DataFrame对象中每一列的唯一值和计数

数据选取
df[col]:根据列名,并以Series的形式返回列
df[[col1, col2]]:以DataFrame形式返回多列
s.iloc[0]:按位置选取数据
s.loc['index_one']:按索引选取数据
df.iloc[0,:]:返回第一行
df.iloc[0,0]:返回第一列的第一个元素

数据清理
df.columns = ['a','b','c']:重命名列名
pd.isnull():检查DataFrame对象中的空值,并返回一个Boolean数组
pd.notnull():检查DataFrame对象中的非空值,并返回一个Boolean数组
df.dropna():删除所有包含空值的行
df.dropna(axis=1):删除所有包含空值的列
df.dropna(axis=1,thresh=n):删除所有小于n个非空值的行
df.fillna(x):用x替换DataFrame对象中所有的空值
s.astype(float):将Series中的数据类型更改为float类型
s.replace(1,'one'):用‘one’代替所有等于1的值
s.replace([1,3],['one','three']):用'one'代替1,用'three'代替3
df.rename(columns=lambda x: x + 1):批量更改列名
df.rename(columns={'old_name': 'new_ name'}):选择性更改列名
df.set_index('column_one'):更改索引列
df.rename(index=lambda x: x + 1):批量重命名索引

数据处理:Filter、Sort和GroupBy
df[df[col] > 0.5]:选择col列的值大于0.5的行
df.sort_values(col1):按照列col1排序数据,默认升序排列
df.sort_values(col2, ascending=False):按照列col2降序排列数据
df.sort_values([col1,col2], ascending=[True,False]):先按列col1升序排列,后按col2降序排列数据
df.groupby(col):返回一个按列col进行分组的Groupby对象
df.groupby([col1,col2]):返回一个按多列进行分组的Groupby对象
df.groupby(col1)[col2]:返回按列col1进行分组后,列col2的均值
df.pivot_table(index=col1, values=[col2,col3], aggfunc=max):创建一个按列col1进行分组,并计算col2和col3的最大值的数据透视表
df.groupby(col1).agg(np.mean):返回按列col1分组的所有列的均值
data.apply(np.mean):对DataFrame中的每一列应用函数np.mean
data.apply(np.max,axis=1):对DataFrame中的每一行应用函数np.max

数据合并
df1.append(df2):将df2中的行添加到df1的尾部
df.concat([df1, df2],axis=1):将df2中的列添加到df1的尾部
df1.join(df2,on=col1,how='inner'):对df1的列和df2的列执行SQL形式的join

数据统计
df.describe():查看数据值列的汇总统计
df.mean():返回所有列的均值
df.corr():返回列与列之间的相关系数
df.count():返回每一列中的非空值的个数
df.max():返回每一列的最大值
df.min():返回每一列的最小值
df.median():返回每一列的中位数
df.std():返回每一列的标准差

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