這是 利用Excel學(xué)習(xí)Python 系列的第7篇文章
前一篇文章提到了序列,可以理解為Excel里沒有列名的一列數(shù)據(jù),那么Excel里的由行列組成的表數(shù)據(jù)是如何對應(yīng)到Python中的呢?就是今天要說的數(shù)據(jù)框:DataFrame。
它是由一組數(shù)據(jù)和一對索引(行索引和列索引)組成的二維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以看成Excel里的表格,與Series不同的是,DataFrame可以有多行/列數(shù)據(jù)。
首先要導(dǎo)入pandas模塊,簡寫為pd。
In [1]:import pandas as pd
# 從列表中創(chuàng)建
list1 = [2,5,8,10]
df_l = pd.DataFrame(list1)
df_l
結(jié)果:
這里傳入的是一個單一的列表,得到的是帶有行列索引的一列數(shù)據(jù),行索引用index表示,就是這里最前面豎著的那一列[0,1,2,3],相當(dāng)于Excel里的第一列,列索引用columns表示,相當(dāng)于Excel里的第一行,由于沒有指定索引,因此都是默認從0開始遞增的索引,這里橫排第一行就是列索引,除去行列索引,中間的區(qū)域為values:值區(qū)域。
# 從字典中創(chuàng)建
dict1 = {"name":["Tony","Nancy","Judy","Cindy"],
"age":[16,17,18,15],
"sex":["male","female","female","female"]}
df_d = pd.DataFrame(dict1)
df_d
結(jié)果:
從字典中創(chuàng)建DataFrame,每個鍵就默認為columns。
嵌套列表顧名思義,就是列表中還有列表,這種方式也可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)框,同字典不同的是,字典創(chuàng)建的數(shù)據(jù)框鍵值對是一列一列的,嵌套列表創(chuàng)建的數(shù)據(jù)框是一行一行的。
# 嵌套列表創(chuàng)建
list2 = [["Jane",15,101],["David",18,103],["Peter",16,102]]
df1 = pd.DataFrame(list2)
df1
結(jié)果:
以上創(chuàng)建數(shù)據(jù)框都沒有指定索引,下面我們來指定行列索引,columns指定列索引,index指定行索引。
# 指定行列索引
list2 = [["Jane",15,101],["David",18,103],["Peter",16,102]]
df1 = pd.DataFrame(list2,index = [1,2,3],columns = ["name","age","num"])
df1
結(jié)果:
查是指對數(shù)據(jù)框行/列數(shù)據(jù)的訪問
Excel里沒有專門的選擇行的方法,就是直接用鼠標(biāo)選擇。在Pandas里要選擇一行或幾行數(shù)據(jù),可以用loc或iloc方法,區(qū)別在于,loc方法傳入的是行所在索引的名稱,而iloc方法傳入的是行的絕對位置。
選擇df1數(shù)據(jù)框的第二行,可以用df1.loc[2],這里的2是第二行對應(yīng)的行索引的名稱。
# 訪問df1第二行
df1.loc[2]
結(jié)果:
若用iloc方法,則這樣寫df1.iloc[1],別忘了一直說的索引是從0開始遞增,所以第二行的絕對位置是1,iloc[1]表示取第二行的值。
df1.iloc[1]
結(jié)果同loc是一樣的
要選擇幾行,可以用iloc選擇絕對位置并切片的方法。
# 選擇前2行
df1.iloc[:2]
結(jié)果:
若選擇的不是連續(xù)的幾行,就不用切片,iloc方法傳入選擇行的絕對位置,loc傳入索引名稱,并用列表括起來。
# 選擇第一行和第三行
df1.iloc[[0,2]]
df1.loc[[1,3]]
結(jié)果:
在Excel里選擇列也是鼠標(biāo)直接操作,除非是進行條件篩選,這個就是后話了,pandas里選擇列的方式很簡單,直接按列名選擇即可,在數(shù)據(jù)框后面用中括號加上要選擇的列名,或者數(shù)據(jù)框后面.列名,二者任選。
數(shù)據(jù)框[列名]
數(shù)據(jù)框.列名
df.列名 等價于 Df[列名]
# 選擇name列
df1["name"]
df1.name
結(jié)果:
注意到這樣選擇列得到的是序列而非數(shù)據(jù)框,如果想要得到數(shù)據(jù)框,要再加中括號。
同行選擇一樣,選擇幾列的時候,要用中括號括起來。
# 選擇1、3列
df1[["name","num"]]
結(jié)果:
df.loc[行索引,列索引]可以定位一個數(shù)據(jù).
# loc定位
df1.loc[[1,3],["name","age"]]
結(jié)果:
[1,3]是行索引,是一個列表值,表示獲取1、3行標(biāo)簽所在的行,[“name”,”age”]是列索引,表示獲取name,age列索引所在的列。
還可以用切片獲取全部的行
# 獲取name num列的全部行
df1.loc[:,["name","num"]]
結(jié)果:
左邊的冒號表示獲取全部的行,右邊的列表值表示獲取name列和num列。
同理獲取全部列
# 獲取2\3行全部列
df1.loc[[2,3],:]
結(jié)果:
:號不僅可以用來表示全部的行/列,還可以用在行/列中,進行切片。
# 獲取1~3行全部列
df1.loc[1:3,:]
結(jié)果:
按照元素的絕對位置定位,行列索引都是從0開始。對比loc方法,loc里的1,3是行索引的名稱,而iloc里的0,2是1、3這兩個行索引所處的位置,同樣地,name和age列的位置是0,1.
# loc定位
df1.loc[[1,3],["name","age"]]
# iloc
df1.iloc[[0,2],[0,1]] # iloc方法
iloc也可以切片。
# 獲取name num列的全部行
df1.loc[:,["name","num"]]
df1.iloc[:,[0,2]] #iloc方法
結(jié)果:
# 獲取2\3行全部列
df1.loc[[2,3],:]
df1.iloc[[1,2],:] #iloc方法
結(jié)果:
# 獲取1~3行全部列
df1.loc[1:3,:]
df1.iloc[0:3,:] # iloc方法
結(jié)果:
Iloc切片是左閉右開的,也就是右區(qū)間時不包含的,0:3的意思是取第1行至第四行的值,不包括第四行,那實際上就只取到了第三行。Iloc切片的規(guī)則同Series切片是一樣的。
同序列一樣,如果想要在DataFrame里增加行記錄,做法是建立一個新的DataFrame,然后將兩個DataFrame縱向合并起來,同樣用到append方法,
# 追加行
df2 = pd.DataFrame({"name":["Jane"],"age":[16],"sex":["female"]})
df_d.append(df2,ignore_index = True)
結(jié)果:
除了append方法可以進行表的縱向合并以達到插入行記錄的目的外,還有concat方法。Concat是基于pandas的方法,用列表框起來,表示將兩個數(shù)據(jù)框縱向拼接。這里我們可以看到索引還是原來數(shù)據(jù)框的索引,可以重置索引,設(shè)置ignore_index = True,就新生成一個索引了,append里也可以用。
pd.concat([df_d,df2],ignore_index = True)
結(jié)果是一樣的:
直接對新增的列賦值,新增的列在數(shù)據(jù)框末尾。新增score列,用列表賦值,這里df1[“score”]不能替換成df1.score。
# 插入列
df1["score"] = [85,58,99]
df1
結(jié)果:
Insert方法,可以指定新增列的位置。
df1.insert(1,"score2",[77,78,79])
df1
結(jié)果:
insert方法的第一個參數(shù)是要插入列的位置,1表示將新列插入在第二列,第二個參數(shù)是列名,這里是score2,第三個參數(shù)是值。
Drop方法,index指定行,index = 1的意思是刪除行索引名稱為1的這一行。
# 刪除行
df1.drop(index = 1)
結(jié)果:
還可以不寫index,寫axis = 0,表示按行刪除。
df1.drop(1,axis = 0)
結(jié)果是一樣的
對應(yīng)刪除行的操作,可以傳入columns指定列
# 刪除列
df1.drop(columns = "num")
結(jié)果:
也可以不傳入columns,但要傳入axis = 1參數(shù)。
df1.drop("num",axis = 1)
數(shù)據(jù)框修改實際上就是數(shù)據(jù)框中數(shù)值的替換,用replace方法,replace(A,B),表示把A替換成B。選中age列,將age列中15的值替換為25,輸出df1,并設(shè)置inplace = True參數(shù),表示立即更新。
# 一對一替換
df1["age"].replace(15,25,inplace = True)
df1
結(jié)果:
上個例子是將1個值替換成另一個值,那如果是要把18和16替換成26呢?把16和18用列表框起來,用26去替換他們。
# 多對一替換
df1["age"].replace([18,16],26,inplace = True)
df1
結(jié)果:
再比如要將num列的101,102,103分別對應(yīng)替換成1001,1002和1003呢?這時字典就派上用場了。
# 多對多替換
df1["num"].replace({101:1001,102:1002,103:1003},inplace = True)
df1
結(jié)果:
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