一、excel数据的读取与保存

读取

简单文件

import pandas as pd   #pandas是数据处理模块，import是导入，as pd是命名别名

amazon_data = pd.read_excel(r'D:\data\python\amazon-fine-foods\amazon_data.xlsx',sheetname='data')

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多数据表文件

#方式1：
import pandas as pd
io = pd.io.excel.ExcelFile(r'D:\data\python\amazon-fine-foods\amazon_data.xlsx')
amazon_data = pd.read_excel(io,sheetname='data')
price = pd.read_excel(io,sheetname='price')
io.close()

#方式2：
import pandas as pd
amazon_data = pd.read_excel(r'D:\data\python\amazon-fine-foods\amazon_data.xlsx',sheetname='data')
price = pd.read_excel(r'D:\data\python\amazon-fine-foods\amazon_data.xlsx',sheetname='price')

#在数据量大、sheet多的情况下，方式1的速度大于方式2的速度

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保存

单表格保存

import pandas as pd
amazon_data = pd.read_excel(r'D:\data\python\amazon-fine-foods\amazon_data.xlsx',sheetname='data')
amazon_data.to_excel(r'D:\data\new.xlsx')  #存入D盘的data文件夹

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多数据表保存为不同excel文件

import pandas as pd
writer=pd.ExcelWriter(r'D:\data\python\存储数据.xlsx')
amazon_data .to_excel(writer,sheet_name='data')
price.to_excel(writer,sheet_name='price')
writer.save()

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二、数据的预览

查看列名：amazon_data.columns
查看行数列数：amazon_data.shape
查看前5行/后5行数据： amazon_data.head(5)、amazon_data.tail(5)
查看每列的数据格式：amazon_data.dtypes
数据的索引：
列的索引：amazon_data['Id']或者amazon_data.loc[:, 'Id'] 数据ID列
行的索引：amazon_data.loc[0, :] 读取第1行（Python的索引从0开始）
某行某列：amazon_data.loc[2, 'Id'] ID列的第3个
数据描述：amazon_data.describe()
索引：amazon_data['Id'].describe()
数据信息：http://amazon_data.info()

如果查看某列数据，用amazon_data['Id']是可以的。但是如果要修改这列，最好使用amazon_data.loc[:,'Id']这种写法。
当然还有 amazon_data.iloc[ ] ，这是根据物理位置索引。比如第3行第5列，可以写 amazon_data.iloc[ 2, 4 ]，注意索引都是从0开始的。

多行多列，可用 amazon_data.iloc[ 2:8, 1:3]

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三、数据的清洗

格式修改、去除空格、替换、分列、合并。

 

字符串转日期

'%Y/%m/%d %H:%M'格式与amazon_data['Time']格式要一致。

amazon_data['Time'][0]  值为2018/3/23 9:43 类型为str
amazon_da阿ta.loc[:,'日期date'] = amazon_data['Time'].apply(lambda x: datetime.datetime.strptime(x,'%Y/%m/%d %H:%M')) 

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去除空格 

比如“电脑”、“电 脑”，要把“电 脑”的空格去掉。

amazon_data.loc[:,'ProfileName无空格'] = amazon_data['ProfileName'].str.replace(' ','')

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amazon_data['ProfileName'].str.strip(' ')
但这个只能去除字符串前后两端的空格，无法去除中间的空格。如果要去除所有空格，就需要用replace替换。

 

 

分列

‘四川省 成都市’，在统计中只需要‘四川省’，根据空格进行分列，然后取省份那列。

 

amazon_data.loc[:,'ProfileName分列'] = amazon_data['ProfileName'].str.split(' ').str[0]

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合并

本例子中，data表的productid对应 price中的productid，现在需要把data中的产品价格加进来。用到merge方法。

#合并
amazon_data = pd.merge(left=amazon_data,right=price,on='ProductId')
pd.merge(left=df1, right=df2, left_on=’key1’, right_on=’key2’, how=’left’)

left左表，right右表，left_on左表的连接键，right_on右表连接键，how是连接方式：左连left，右连right，外连outer，内连inner（默认）。

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合并表格，除了用merge，还有个方法是concat。concat可以纵向合并，也可以横向合并。

pd.concat([df1, df2] ) 纵向合并，即把df2的数据接到df1后面。

pd.concat([df1, df2], axis=1, join='inner') 横向合并，按索引取交集。

 

 

四 数据的统计分析

对数据进行统计分析。如：计数、均值、求和、分组计数求和等。

计数&去重计数

num_goods = len(amazon_data['ProductId'].drop_duplicates())   #商品去重计数
count_goods = amazon_data['ProductId'].count()    #商品计数
print('商品去重计数: %d, 未去重计数: %d \n' %(num_goods,count_goods))  #打印数据，\n是换行符

num_users = len(amazon_data['UserId'].drop_duplicates())  #用户去重计数
count_users = amazon_data['UserId'].count()    #用户计数
print('用户去重计数: %d, 未去重计数: %d' %(num_users,count_users))

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去重计数的原理，是先将某列删除重复项，即 drop_duplicates()，再用len()函数去求去重列的长度。

 

求和&均值

sales = amazon_data['price(yuan)'].sum()   #求和
avg_price = amazon_data['price(yuan)'].mean()  #均值
print('总共售出: %d 元,订单均价： %.2f' %(sales,avg_price)) 

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分组计数、求和、均值

user_order_num = amazon_data.groupby('UserId')['Id'].count()  #每个用户购买的订单数
user_sales = amazon_data.groupby('UserId')['price(yuan)'].sum()  #每个用户的成交金额
user_avg_price = amazon_data.groupby('UserId')['price(yuan)'].mean()  #每个用户的订单均价

print(user_order_num.sort_values(ascending=False))  #购买次数降序排列

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五、按条件筛选

根据条件，去筛选数据。

 

找出购买金额最多的用户

most_sale_user_0 = amazon_data[amazon_data['UserId']=='A3OXHLG6DIBRW8']   #购买金额最多的用户 订单
most_sale_user_1 = amazon_data[amazon_data['UserId']==user_sales.index[0]]   #购买金额最多的用户 订单  等同于上一句
这两句话是同等的，只不过后一句更有灵活性，如果换了一批订单数据，后一句仍旧可以使用。

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购买金额最多的用户ID是A3OXHLG6DIBRW8，对应user_sales.index[0]

找出大于均价的订单

greater_mean_0 = amazon_data[amazon_data['price(yuan)']>=52.19]
greater_mean_1 = amazon_data[amazon_data['price(yuan)']>=amazon_data['price(yuan)'].mean()]

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按条件赋值

比如，新增一列叫“类别”，用来判断订单价格是否大于均价。这就涉及到：先筛选出大于均值、小于均值的两组记录，再分别赋值：大于均值、小于均值。
amazon_data.loc[amazon_data['price(yuan)']>=amazon_data['price(yuan)'].mean(),'类别'] = '大于均值'
于是得到了新的一列【类别】，里面大于均值的订单，都已经赋值了。那么小于均值的，就有两种方法：
amazon_data.loc[amazon_data['price(yuan)']<amazon_data['price(yuan)'].mean(),'类别'] = '小于均值'  #按小于均值填写
amazon_data['类别'].fillna('小于均值',inplace=True)   #填充空值，要inplace=True，否则不会改变

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找出某几个用户的订单

danger_user = ['A3SGXH7AUHU8GW','A1D87F6ZCVE5NK','ABXLMWJIXXAIN','A395BORC6FGVXV']  #将用户存入list里
danger_order = amazon_data[amazon_data['UserId'].isin(danger_user)]  #找出他们的订单  isin()

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找出 9月-10月 的订单

date_range_order = amazon_data[(amazon_data['日期date']>='2018-09-01')&(amazon_data['日期date']<'2018-11-01')]
#   & 代表与， | 代表或

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找出包含“good”评价的订单

good_order = amazon_data[amazon_data['Text'].str.contains('good')]
那么如何找出包含 good或great的呢？很简单，求或；如何找出不包含good的呢？取反。
good_great_order = amazon_data[amazon_data['Text'].str.contains('good|great')]  #good 或 great
no_good_order = amazon_data[~amazon_data['Text'].str.contains('good')]  #不包含good  没错，前面加一个小波浪就是取反

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不同的列，也可以添加条件

比如，要找时间在9月之后的，评价包含good的，全部框在一起就行了
order = amazon_data[(amazon_data['Text'].str.contains('good|great'))&(amazon_data['日期date']>='2018-09-01')]

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其他

 

查看一列的基本统计信息：

data.columnname.describe()

 

重命名列名
最终的数据可能是有计算机生成的，那么，列名有可能也是计算机按照一定计算规律生成的。这些列名对计算机没有什么，但是对于人来说可能就不够友好，这时候，我们就需要重命名成对人友好的列名。

data = data.rename(columns = {'title_year':'release_date', 'movie_facebook_likes':'facebook_likes'})

 

规范化数据类型
有的时候，尤其当我们读取 csv 中一串数字的时候，有的时候数值类型的数字被读成字符串的数字，或将字符串的数字读成数据值类型的数字。

data = pd.read_csv('../data/moive_metadata.csv', dtype={'duration': int}) #告诉 Pandas ‘duration’列的类型是数值类型。

 

不想要某一列中没有数的数据

data.dropna(subset=['title_year'])
上面的 subset参数允许我们选择想要检查的列。如果是多个列，可以使用列名的 list 作为参数。

 

数据没有列头

数据没有列头，Pandas 在读取 csv 提供了自定义列头的参数。

# 增加列头
column_names= ['id', 'name', 'age', 'weight','m0006','m0612','m1218','f0006','f0612','f1218']
df = pd.read_csv('../data/patient_heart_rate.csv', names = column_names)

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一个列有多个参数

数据中Name 列包含了两个参数 Firtname 和 Lastname。为了达到数据整洁目的，我们决定将 name 列拆分成 Firstname 和 Lastname，再将原来的 Name 列删除。

# 切分名字，删除源数据列
df[['first_name','last_name']] = df['name'].str.split(expand=True)
df.drop('name', axis=1, inplace=True)

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列数据的单位不统一

Weight 列的单位不统一，有的单位是 kgs，有的单位是 lbs

# 获取 weight 数据列中单位为 lbs 的数据
rows_with_lbs = df['weight'].str.contains('lbs').fillna(False)
df[rows_with_lbs]

# 将 lbs 的数据转换为 kgs 数据
for i,lbs_row in df[rows_with_lbs].iterrows():
weight = int(float(lbs_row['weight'][:-3])/2.2)
df.at[i,'weight'] = '{}kgs'.format(weight) 

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空行

数据中一行空行，除了 index 之外，全部的值都是 NaN。
# 删除全空的行
df.dropna(how='all',inplace=True)

 

删除重复数据行

首先校验一下是否存在重复记录。如果存在重复记录，就使用 Pandas 提供的 drop_duplicates() 来删除重复数据。
df.drop_duplicates(['first_name','last_name'],inplace=True)

 

大型数据集只想读入部分作分析

import pandas as pd
df = pd.read_csv('../data/Artworks.csv').head(100)
df.head(10)

 

统计日期数据
可以查看年份数据是否统一
df['Date'].value_counts()

 

日期数据问题
日期是时间范围，如1976-77

数据都是两个年时间范围，我们选择其中的一个年份作为清洗之后的数据。为了简单起见，我们就使用开始的时间来替换这样问题的数据，因为这个时间是一个四位数的数字，如果要使用结束的年份，我们还要补齐前两位的数字。

首先，我们需要找到问题一的数据，这样我们才能将其更新。要保证其他的数据不被更新，因为其他的数据有可能是已经格式化好的，也有可能是我们下面要处理的。

我们要处理的时间范围的数据，其中包含有“-”，这样我们就可以通过这个特殊的字符串来过滤我们要处理的数据，然后，通过 split() 利用“-”将数据分割，将结果的第一部分作为处理的最终结果。

row_with_dashes = df['Date'].str.contains('-').fillna(False)

for i, dash in df[row_with_dashes].iterrows():

    df.at[i,'Date'] = dash['Date'][0:4]

df['Date'].value_counts()

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dataframe删除含有特定字符的行

 

 

 

 

date_list = ["2020/4/{}".format(i + 1) for i in range(30)]