pandas的數據結構

Pandas的數據結構

import pandas as pd

Pandas有兩個最主要也是最重要的數據結構：Series和DataFrame

Series

Series是一種類似于一維數組的對象，由一組數據（各種NumPy數據類型）以及一組與之對應的索引（數據標簽）組成。

• 類似于一維數組的對象
• 由數據和索引組成
• • 索引（index）在左，數據（values）在右
• • 索引是自動創建的

1. 通過list構建Series

ser_obj = pd.Series(range(10))

示例代碼：

# 通過list構建Series
ser_obj = pd.Series(range(10, 20))
print(ser_obj.head(3))

print(ser_obj)

print(type(ser_obj))

運行結果

0    10
1    11
2    12
dtype: int64

0    10
1    11
2    12
3    13
4    14
5    15
6    16
7    17
8    18
9    19
dtype: int64

<class 'pandas.core.series.Series'>

2. 獲取數據和索引

ser_obj.index 和 ser_obj.values

示例代碼：

# 獲取數據
print(ser_obj.values)

# 獲取索引
print(ser_obj.index)

運行結果：

[10 11 12 13 14 15 16 17 18 19]
RangeIndex(start=0, stop=10, step=1)

3. 通過索引獲取數據

ser_obj[idx]

實例代碼：

# 通過索引獲取數據
print(ser_obj[0])
print(ser_obj[8])

運行結果：

10
18

4. 索引與數據的對應關系不被運算結果影響

示例代碼：

# 索引與數據的對應關系不被運算結果影響
print(ser_obj * 2)
print(ser_obj > 15)

運行結果：

0    20
1    22
2    24
3    26
4    28
5    30
6    32
7    34
8    36
9    38
dtype: int64

0    False
1    False
2    False
3    False
4    False
5    False
6     True
7     True
8     True
9     True
dtype: bool

5. 通過dict構建Series

示例代碼：

year_data = {2001: 17.8, 2002: 20.1, 2003: 16.3}
Ser_obj2 = pd.Series(year_data)
print(ser_obj2.head())
print(ser_obj2.index)

運行結果：

2001    17.8
2002    20.1
2003    16.5
dtype: float64
Int64Index([2001, 2002, 2003], dtype='int64')

name屬性

對象名：ser_obj.name

對象索引名：ser_obj.index.name

示例代碼：

# name屬性
ser_obj2.name = 'temp'
ser_obj2.index.name = 'year'
print(ser_obj2.head())

運行結果：

year
2001    17.8
2002    20.1
2003    16.5
Name: temp, dtype: float64

DataFrame

DataFrame是一個表格型的數據結構，它含有一組有序的列，每列可以是不同類型的值。DataFrame既有行索引也有列索引，它可以被看作是由Series組成的字典（共用同一個索引），數據是以二維結構存放的。

• 類似多維數組/表格數據（如，excel, R中的data.frame）
• 每列數據可以是不同的類型
• 索引包括列索引和行索引

1. 通過ndarray構建DataFrame

示例代碼：

import numpy as np

# 通過ndarray構建DataFrame
array = np.random.randn(5, 4)
print(array)

df_obj = pd.DataFrame(array)
print(df_obj.head())

運行結果：

[[ 0.83500594 -1.49290138 -0.53120106 -0.11313932]
 [ 0.64629762 -0.36779941  0.08011084  0.60080495]
 [-1.23458522  0.33409674 -0.58778195 -0.73610573]
 [-1.47651414  0.99400187  0.21001995 -0.90515656]
 [ 0.56669419  1.38238348 -0.49099007  1.94484598]]

          0         1         2         3
0  0.835006 -1.492901 -0.531201 -0.113139
1  0.646298 -0.367799  0.080111  0.600805
2 -1.234585  0.334097 -0.587782 -0.736106
3 -1.476514  0.994002  0.210020 -0.905157
4  0.566694  1.382383 -0.490990  1.944846

2. 通過dict構建DataFrame

示例代碼：

# 通過dict構建DataFrame
dict_data = {'A': 1,
           'B': pd.Timestamp('20170426'),
           'C': pd.Series(1, index = list(range(4)), dtype = 'float32'),
           'D': np.array([3] * 4, dtype = 'int32'),
           'E': ["Python", "Java", "C++", "C"],
           'F': 'ITCast' }

#print dict_data
df_obj2 = pd.DataFrame(dict_data)
print(df_obj2)

運行結果：

   A          B    C  D       E       F
0  1 2017-04-26  1.0  3  Python  ITCast
1  1 2017-04-26  1.0  3    Java  ITCast
2  1 2017-04-26  1.0  3     C++  ITCast
3  1 2017-04-26  1.0  3       C  ITCast

3. 通過列索引獲取列數據（Series類型）

df_obj[col_idx]或df_obj.col_idx

示例代碼：

print(df_obj2['A'])
print(type(df_obj2['A']))

print(df_obj2.A)

運行結果：

0    1.0
1    1.0
2    1.0
3    1.0
Name: A, dtype: float64
<class 'pandas.core.series.Series'>
0    1.0
1    1.0
2    1.0
3    1.0
Name: A, dtype: float64

4. 增加列數據

df_obj[new_col_idx] = data

類似Python的dict添加key-value

示例代碼：

df_obj2['G'] = df_obj2['D'] + 4
print(df_obj2.head())

運行結果：

     A          B    C  D       E       F  G
0  1.0 2017-01-02  1.0  3  Python  ITCast  7
1  1.0 2017-01-02  1.0  3    Java  ITCast  7
2  1.0 2017-01-02  1.0  3     C++  ITCast  7
3  1.0 2017-01-02  1.0  3       C  ITCast  7

5. 刪除列

del df_obj[col_idx]

示例代碼：

del(df_obj2['G'])
print(df_obj2.head())

運行結果：

     A          B    C  D       E       F
0  1.0 2017-01-02  1.0  3  Python  ITCast
1  1.0 2017-01-02  1.0  3    Java  ITCast
2  1.0 2017-01-02  1.0  3     C++  ITCast
3  1.0 2017-01-02  1.0  3       C  ITCast