pandas学习（一）
Pandas基本数据结构
Series类型数据
Dataframe类型
基本操作
Pandas基本数据结构
两种常用数据结构：
Series
一维数组，与Numpy中的一维array类似，二者与Python基本数据结构List很相似，Series能保存不同数据类型，字符串，boolbean值、数字等都能保存在Series中 DataFrame
二维的表格型数据结构。很多功能与R中的data frame类似。可以将DataFrame理解为Series的容器。
Series类型数据
默认情况下下标是数字（可以使用额外参数指定），类型是统一的
第一个参数就是一维的数组，你可以通过传入列表，也可以使用numpy生成
初始化series
第一种方法通过numpy生成。
import pandas as pd
s=pd.Series(np.arange(0,6))
print(s)
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
注意：默认没有指定下标，所以从零开始。
第二种方法，通过传入列表。
import pandas as pd
s=pd.Series([1,3,6,np.nan,44,1])#np.nan是空值
print(s)
0 1.0
1 3.0
2 6.0
3 NaN
4 44.0
5 1.0
增加行标签
import pandas as pd
s=pd.Series([1,3,6,np.nan,44,1]，index='a','b','c','d','e','f')
print(s)
print(s.index)#行标签名
print(s.values)#所有值
print(s[0])#通过下标访问
print(s[1:4])#通过切片访问
b 1.0
f 3.0
e 6.0
d NaN
a 44.0
c 1.0
dtype: float64 Index(['b', 'f', 'e', 'd', 'a', 'c'], dtype='object') [ 1. 3. 6. nan 44. 1.]
1.0 f 3.0
e 6.0
d NaN
Dataframe类型
第一种创建方式
DataFrame则是个二维结构，这里首先构造一组时间序列，作为我们第一组的下标
import pandas as pd
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
print(date1)
DatetimeIndex(['2019-01-14', '2019-01-15', '2019-01-16', '2019-01-17',
'2019-01-18', '2019-01-19'],
dtype='datetime64[ns]', freq='D')
然后创建一个Dataframe结构，默认没有指定下标
不指定index和clumns时，默认从零开始
第一个参数其实就是一个二维数组，使用numpy可以生成
import pandas as pd
date1= pd.date_range('20190114',periods=6) df=pd.DataFrame(np.random.randn(6,4))#生成6行4列
print(df)
0 1 2 3
0 0.019099 0.685904 -1.748481 0.944940
1 -1.754479 -0.229799 -0.581667 0.594955
2 0.302477 0.017760 0.747850 -0.516475
3 0.980783 0.215233 0.905535 -0.844875
4 -1.004730 -0.745205 0.409685 0.044063
5 1.302190 -0.355871 -0.009040 0.575193
指定下标，当然这里也可以用别的一维列表来指定行下标，不一定要使用时间序列。
import pandas as pd
date1= pd.date_range('20190114',periods=6
df=pd.DataFrame(np.random.randn(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d']) #index为行下标，columns为列下标
print(df)
a b c d
2019-01-14 -0.936922 0.727929 -0.021961 -1.042981
2019-01-15 -0.428813 0.304645 0.397171 1.601983
2019-01-16 1.529067 -0.745912 -0.028289 -1.497475
2019-01-17 -1.756153 -0.870725 -0.161252 -1.607953
2019-01-18 -1.474564 0.364908 1.038624 0.247872
2019-01-19 -0.071704 1.684375 -0.745785 0.301716
第二种创建方式
除了向Dataframe中传入二维数组，我们也可以使用字典传入数据
字典的每一个key代表一列，其value可以使各种能够转化为Series的对象
与Series要求所有的类型都一致不同，DataFrame只要求每一列数据的格式相同
import pandas as pd
df1 = pd.DataFrame({'A':1.,
'B':pd.Timestamp('20190114'),
'C':np.array([3]*4,dtype='int32'),
'E':pd.Categorical(["test","train","test","train"]),
'F':'foo',
'G':pd.Series([1,2,3,4])
} )
print(df1)
A B C E F G
0 1.0 2019-01-14 3 test foo 1
1 1.0 2019-01-14 3 train foo 2
2 1.0 2019-01-14 3 test foo 3
3 1.0 2019-01-14 3 train foo 4
简单操作
import pandas as pd
df1 = pd.DataFrame({'A':1.,
'B':pd.Timestamp('20190114'),
'C':np.array([3]*4,dtype='int32'),
'E':pd.Categorical(["test","train","test","train"]),
'F':'foo',
'G':pd.Series([1,2,3,4])
} )
print(df1.dtypes)#查看类型，查看每列的类型
print(df1.index)#查看行下标
print(df1.columns)#查看列下标
print(df1.values)#查看所有值
print(df1.describe())#查看平均数，方差等计算值
A float64
B datetime64[ns]
C int32
E category
F object
G int64
dtype: object
RangeIndex(start=0, stop=4, step=1)
Index(['A', 'B', 'C', 'E', 'F', 'G'], dtype='object')
[[1.0 Timestamp('2019-01-14 00:00:00') 3 'test' 'foo' 1]
[1.0 Timestamp('2019-01-14 00:00:00') 3 'train' 'foo' 2]
[1.0 Timestamp('2019-01-14 00:00:00') 3 'test' 'foo' 3]
[1.0 Timestamp('2019-01-14 00:00:00') 3 'train' 'foo' 4]]
A C G
count 4.0 4.0 4.000000
mean 1.0 3.0 2.500000
std 0.0 0.0 1.290994
min 1.0 3.0 1.000000
25% 1.0 3.0 1.750000
50% 1.0 3.0 2.500000
75% 1.0 3.0 3.250000
max 1.0 3.0 4.000000
基本操作
访问数据
通过标签选择数据
df.loc[index,columns],通过行和列的标签来选择数据
使用loc，select by label
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
print(df.loc['2019-01-15','b'])#通过行下标和列下标确定一个值
print(df.loc[:,'b'])#选择所有行，列为'b'
print(df.loc['2019-01-18',:])#选择所有列，行为'2019-01-18'
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
7
2019-01-14 3
2019-01-15 7
2019-01-16 11
2019-01-17 15
2019-01-18 19
2019-01-19 23
Freq: D, Name: b, dtype: int32
a 18
b 19
c 20
d 21
Name: 2019-01-18 00:00:00, dtype: int32
通过位置
使用iloc,select by position
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
print(df.iloc[0])#第一行
print(df.iloc[1])#第二行
print(df.iloc[0:4])#第一行到第四行
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a 2
b 3
c 4
d 5
Name: 2019-01-14 00:00:00, dtype: int32
a 6
b 7
c 8
d 9
Name: 2019-01-15 00:00:00, dtype: int32
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
结合前面两种方法：通过标签和下标来选择
mixed selection:ix
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
print(df.ix[0:3,['a','b']])
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b
2019-01-14 2 3
2019-01-15 6 7
2019-01-16 10 11
条件选择
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
print(df[df.a>8])#前面的df为范围，后面的df.a选择‘a’列
print(df[df['b']==11])
print(df[(df.a==10)&(df.c==12)])
print(df.a[df.b>8])
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b c d
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b c d
2019-01-16 10 11 12 13
a b c d
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-16 10
2019-01-17 14
2019-01-18 18
2019-01-19 22
Freq: D, Name: a, dtype: int32
行操作
基本操作
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
# 查看前几行或者后几行，如果不指定参数，默认五行
print(df.head(3))
print(df.tail(2))
#print(df.loc['a'])
#查看指定行，可以通过下标和标签两种形式指定
print(df[0:1])
print(df['2019-01-14':'2019-01-17'])
# 也可以使用使用iloc
# print(df.iloc[0])
# print(df.iloc[1])
# print(df.iloc[0:4])
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
a b c d
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
添加一行
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
date={'a':49,'b':34,'c':12,'d':98}#添加的一行数据
s=pd.Series(date)#生成一维的pd数据
##一定要给行命名，才能添加成功
s.name='2019-01-20 00:00:00'
df=df.append(s)#添加
print(df)
a b c d
2019-01-14 2 3 4 5
2019-01-15 6 7 8 9
2019-01-16 10 11 12 13
2019-01-17 14 15 16 17
2019-01-18 18 19 20 21
2019-01-19 22 23 24 25
a b c d
2019-01-14 00:00:00 2 3 4 5
2019-01-15 00:00:00 6 7 8 9
2019-01-16 00:00:00 10 11 12 13
2019-01-17 00:00:00 14 15 16 17
2019-01-18 00:00:00 18 19 20 21
2019-01-19 00:00:00 22 23 24 25
2019-01-20 00:00:00 49 34 12 98
删除一行
没有标签的情况，使用下标删除
df = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3,4), columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
print(df)
#Drop rows by index
# df=df.drop([0]) #删除第一行
# df=df.drop([1,2]) #删除2、3行
# print(df)
有标签的情况，使用标签删除
df = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3,4),index=['a','b','c'],columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
print(df)
#Drop rows by index
# df=df.drop(['a'])#删除第一行
# df=df.drop(['b','c'])#删除２和３行
print(df)
在有时间序列的下标情况下，使用下标和标签的方法 ，都会出错，暂时不知道什么问题
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
df=df.drop([1])
print(df)
df=df.drop(['2019-01-15'])
print(df)
列操作
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
# print(df.columns) #输出所有列标签
# print(df['a']) #输出'a'这一列
# print(df['a'][1])#'a'列的第二行
# print(df['a'][:3]) #'a'列的第一行到第三行
# print(df[['a','b']])#'ａ'列与'b'列
增加一列
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
print(df.columns)
df['序列']=range(1,len(df)+1)#添加新的列，首先要知道一列需要多少个元素，再按要求生成
print(df)
删除某一列
date1= pd.date_range('20190114',periods=6)
df=pd.DataFrame(np.arange(2,26).reshape(6,4),index=date1,columns=['a','b','c','d'])
print(df)
df=df.drop('序列',axis=1)
.drop()方法
需要注意的地方
drop方法既可以保留原数据块中的所选列，也可以删除，这取决于参数inplace
df = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3,4),index=['a','b','c'],columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
print(df)
# Drop rows by index
date3=df.drop(['a'])#删除第一行
print(date3)
print(df)
默认情况下，使用drop方法删除后，会返回被删除的一行，原数据也被删除
A B C D
a 0 1 2 3
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11 A B C D
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11 A B C D
a 0 1 2 3
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11
当inplace=True时.drop()执行内部删除，不返回任何值，原数据发生改变
df = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3,4),index=['a','b','c'],columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
print(df)
# Drop rows by index
date3=df.drop(['a'],inplace=True)#删除第一行
print(date3)
print(df)
运行结果显示没有输出被删除的一行，为none，原数据被删除
A B C D
a 0 1 2 3
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11
None
A B C D
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11
.pop()方法
.pop方法可以将所选列从原数据块中弹出，原数据块不再保留该列
df = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3,4),index=['a','b','c'],columns=['A', 'B', 'C', 'D'])
print(df)
date=df.pop('A')
print(date)
print(df)
结果显示弹出'A'列，并删除
A B C D
a 0 1 2 3
b 4 5 6 7
c 8 9 10 11
a 0
b 4
c 8
Name: A, dtype: int32
B C D
a 1 2 3
b 5 6 7
c 9 10 11