15个基本且常用Pandas代码片段

Pandas提供了强大的数据操作和分析功能，是数据科学的日常基本工具。在本文中，我们将介绍最常用的15个Pandas代码片段。这些片段将帮助简化数据分析任务，从数据集中提取有价值的见解。

1、过滤数据

Pandas提供了多种方法来过滤数据。

 import pandas as pd
 
 # Create a DataFrame
 data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'David'],
         'Age': [25, 30, 35, 40]}
 
 df = pd.DataFrame(data)
 
 # Filter rows where Age is greater than 30
 filtered_df = df[df['Age'] > 30]
 print(filtered_df)

2、分组和聚合数据

 # Grouping by a column and calculating the mean
 grouped = df.groupby('Age').mean()
 print(grouped)

3、数据缺失值

 # Check for missing values
 missing_values = df.isnull().sum()
 
 # Fill missing values with a specific value
 df['Age'].fillna(0, inplace=True)

4、将函数应用于列

apply()

函数允许在 DataFrame 的行或列上应用自定义函数，以实现更复杂的数据处理和转换操作。

 df['Age'] = df['Age'].apply(lambda x: x * 2)

5、连接DataFrames

这里的连接主要是行的连接，也就是说将两个相同列结构的DataFrame进行连接

 # Concatenate two DataFrames
 df1 = pd.DataFrame({'A': ['A0', 'A1'], 'B': ['B0', 'B1']})
 df2 = pd.DataFrame({'A': ['A2', 'A3'], 'B': ['B2', 'B3']})
 
 result = pd.concat([df1, df2], ignore_index=True)
 print(result)

6、合并DataFrames

这里的合并指的是列的合并，也就是说根据一个或若干个相同的列，进行合并

 # Merge two DataFrames
 left = pd.DataFrame({'key': ['A', 'B', 'C'], 'value': [1, 2, 3]})
 right = pd.DataFrame({'key': ['B', 'C', 'D'], 'value': [4, 5, 6]})
 
 merged = pd.merge(left, right, on='key', how='inner')
 print(merged)

7、数据透视表

pivot_table

是用于数据透视的重要函数之一。它根据一个或多个列的值对数据进行重新排列和汇总，以便更好地理解数据的结构和关系。

 # Creating a pivot table
 pivot_table = df.pivot_table(index='Name', columns='Age', values='Value')
 print(pivot_table)

8、处理时间/日期类型数据

 # Converting a column to DateTime
 df['Date'] = pd.to_datetime(df['Date'])

9、数据重塑

pandas.melt()

是用于将宽格式（wide format）的数据表格转换为长格式（long format）。这个函数通常用于数据重塑（data reshaping）操作，以便更容易进行数据分析和可视化。

 pandas.melt(frame, id_vars=None, value_vars=None, var_name=None, value_name='value', col_level=None)

参数说明：

frame：要进行重塑操作的数据表格（DataFrame）。
id_vars：需要保留的列，它们将成为长格式中的标识变量（identifier variable），不被"融化"。
value_vars：需要"融化"的列，它们将被整合成一列，并用新的列名表示。
var_name：用于存储"融化"后的列名的新列的名称。
value_name：用于存储"融化"后的值的新列的名称。
col_level：如果输入数据是多级索引（MultiIndex），则可以指定在哪个级别上应用"融化"操作。

下面是一个示例，演示如何使用

melt()

函数将宽格式数据转换为长格式，假设有以下的宽格式数据表格

df

：

    ID  Name  Math  English  History
 0   1   Amy    90       85       88
 1   2   Bob    78       92       76
 2   3  John    88       79       90

我们要将

Math

、

English

和

History

列"融化"为一个长格式数据表格，可以这样做：

 melted_df=pd.melt(df, id_vars=['ID', 'Name'], value_vars=['Math', 'English', 'History'], var_name='Subject', value_name='Score')

转换后的长格式数据表格

melted_df

如下所示：

    ID  Name  Subject  Score
 0   1   Amy     Math     90
 1   2   Bob     Math     78
 2   3  John     Math     88
 3   1   Amy  English     85
 4   2   Bob  English     92
 5   3  John  English     79
 6   1   Amy  History     88
 7   2   Bob  History     76
 8   3  John  History     90

通过这种方式，你可以将宽格式数据表格中的多列数据整合到一个列中，以更容易进行分析、可视化或其他操作。

melt()

函数在数据清洗和转换阶段非常有用。

melt()

或者可以理解为上面

pivot_table

或者

unstack

的反操作。

10、分类数据

astype('category')

是用于将一列数据类型转换为分类（Category）类型的方法。将数据列转换为分类类型有助于节省内存和提高性能，特别是当数据列中包含有限的不同取值时。

 # Encoding categorical variables
 df['Category'] = df['Category'].astype('category')
 df['Category'] = df['Category'].cat.codes

11、数据抽样

 # Randomly sample rows from a DataFrame
 sampled_df = df.sample(n=2)

12、计算累加和

 # Calculating cumulative sum
 df['Cumulative_Sum'] = df['Values'].cumsum()

13、删除重复的数据

 # Removing duplicate rows
 df.drop_duplicates(subset=['Column1', 'Column2'], keep='first', inplace=True)

14、创建虚拟变量

pandas.get_dummies()

是 Pandas 中用于执行独热编码（One-Hot Encoding）的函数。

 # Creating dummy variables for categorical data
 dummy_df = pd.get_dummies(df, columns=['Category'])

15、数据导出

有很多个to方法，可以到导出不同的格式

 # Exporting DataFrame to CSV
 df.to_csv('output.csv', index=False)

总结

以上这15个Pandas代码片段是我们日常最常用的数据操作和分析操作。熟练的掌握它，并将它们合并到工作流程中，可以提高处理和探索数据集的效率和效果。

作者:pythonfundamentals

标签：机器学习 pandas 数据挖掘