python数据分析基础教程—从入门到精通pandas操作
- 格式:docx
- 大小:356.60 KB
- 文档页数:25
pythonpandas库用法Pandas是一个用于数据分析和处理的强大库,它在Python中广泛使用。
Pandas提供了一个易于使用的API,用于读取、清理、分析和可视化大型数据集。
本篇文章将详细介绍Pandas库的基本用法和常见操作。
一、安装Pandas库要使用Pandas库,首先需要在Python环境中安装该库。
可以通过pip命令在终端或命令提示符中安装Pandas库。
例如,在命令行中输入以下命令即可安装最新版本的Pandas库:```shellpipinstallpandas```二、Pandas库的基本用法1.导入Pandas库:在Python脚本或交互式环境中,需要导入Pandas库才能使用其功能。
可以使用以下语句导入Pandas库:```pythonimportpandasaspd```2.创建数据帧(DataFrame):Pandas库的核心是数据帧,它是一个二维标签化的数据结构,可以存储不同类型的数据。
可以使用DataFrame()函数创建数据帧,并指定数据类型和列名等参数。
例如:```pythondf=pd.DataFrame({'姓名':['张三','李四','王五'],'年龄':[25,30,35]})```这将创建一个包含姓名和年龄两列的数据帧。
3.数据帧的读取和写入:Pandas库提供了多种方法来读取和写入数据帧,包括从CSV文件、Excel文件、数据库等不同格式的数据源中读取数据。
可以使用read_csv()、read_excel()、read_sql()等方法读取数据,并使用to_csv()、to_excel()等方法将数据帧写入文件。
例如:```python#读取CSV文件df=pd.read_csv('data.csv')#将数据帧写入CSV文件df.to_csv('output.csv',index=False)```4.数据帧的筛选和操作:Pandas数据帧提供了丰富的筛选和操作功能,可以使用条件表达式筛选数据帧中的行和列,并进行各种数学运算、统计分析和可视化操作。
python pd库用法pandas(简称pd)是一个强大的数据分析和处理库,它为Python提供了许多用于数据操作和分析的工具。
下面我将从多个角度来介绍pandas库的用法。
1. 数据结构:pandas主要有两种数据结构,Series和DataFrame。
Series是一维标记数组,类似于Python中的列表,而DataFrame是二维的表格型数据结构,类似于Excel表格。
你可以使用pd.Series()和pd.DataFrame()来创建这两种数据结构。
2. 数据导入和导出:pandas可以轻松地从各种数据源导入数据,包括CSV文件、Excel文件、数据库等。
你可以使用pd.read_csv()、pd.read_excel()、pd.read_sql()等函数来导入数据,而使用to_csv()、to_excel()、to_sql()等函数来导出数据。
3. 数据操作:pandas提供了丰富的数据操作功能,包括数据的选取、过滤、排序、合并、拆分等。
你可以使用类似于SQL的语法来进行数据的筛选和操作,比如使用loc[]和iloc[]来进行数据的选取和切片,使用merge()和concat()来进行数据的合并和拼接。
4. 数据分析:pandas提供了许多用于数据分析的函数,包括描述性统计、数据聚合、透视表等。
你可以使用mean()、sum()、groupby()等函数来进行数据的统计和分析,也可以使用pivot_table()来创建透视表进行数据分析。
5. 数据可视化:pandas结合了Matplotlib库,可以轻松地进行数据可视化。
你可以使用plot()函数来绘制折线图、柱状图、散点图等各种图表,也可以使用seaborn库来进行更加复杂的数据可视化。
总之,pandas库是Python数据分析领域中不可或缺的重要工具,它提供了丰富的功能和灵活的操作方式,能够帮助你高效地处理和分析各种类型的数据。
Python数据处理与分析教程NumPy与Pandas库使用Python数据处理与分析教程:NumPy与Pandas库使用Python是一种功能强大且易于学习的编程语言,在数据处理和分析领域中受到广泛应用。
为了更高效地处理和分析数据,Python提供了许多常用的库,其中包括NumPy和Pandas。
本教程将介绍NumPy和Pandas库的使用方法,帮助读者快速掌握数据处理和分析的基础知识。
一、NumPy库的使用NumPy是Python中用于科学计算的基础库之一。
它提供了强大的多维数组对象和对这些数组进行操作的函数。
以下是NumPy库的几个常用功能:1. 创建数组使用NumPy库,我们可以轻松地创建各种类型的数组,包括一维数组、二维数组等。
以下是创建一维数组的示例代码:```pythonimport numpy as nparr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])print(arr)```2. 数组运算NumPy库提供了许多方便的函数来对数组进行运算,例如对数组元素进行加减乘除等。
以下是对两个数组进行相加运算的示例代码:```pythonimport numpy as nparr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])arr2 = np.array([6, 7, 8, 9, 10])sum_arr = arr1 + arr2print(sum_arr)```3. 数组索引和切片NumPy库允许我们通过索引和切片操作来访问数组中的元素。
以下是对数组进行切片操作的示例代码:```pythonimport numpy as nparr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])slice_arr = arr[2:4]print(slice_arr)```二、Pandas库的使用Pandas是Python中用于数据处理和分析的强大库。
它基于NumPy库构建,提供了更高级的数据结构和数据操作工具。
pandas库用法Pandas库是一个数据分析工具包,提供了快速、灵活和富有表现力的数据结构用于处理和分析数据。
它是Python编程语言的一个开源库,因其广泛使用和良好的文档而受到欢迎。
本文将详细介绍Pandas库的用法,以及如何使用它来处理和分析数据。
一、安装Pandas库在使用Pandas库之前,您需要先通过以下命令在Python中安装这个库:```python !pip install pandas ```请注意,`!`符号是为了在Jupyter Notebook中安装库而不是在Python本身中安装库。
如果您不使用Jupyter Notebook,则不需要使用此符号。
二、创建Pandas DataFramePandas库最重要的数据结构是DataFrame和Series。
DataFrame是二维表格数据结构,其中每个列可以是不同的数据类型(例如数字、字符串和布尔值)。
Series是一维标记数组,可以保存任何数据类型的数据,并且有一个与之相关联的标签或索引。
要创建一个Pandas DataFrame,您可以使用以下Python代码:```python import pandas as pddata = {'country': ['China', 'USA', 'Japan','Germany'], 'population': [1439, 331, 126, 83], 'GDP': [14.34, 21.44, 4.97, 3.95], 'area': [9597, 9834, 377, 357]} df =pd.DataFrame(data) print(df) ```上述代码将创建一个名为“data”的字典,其中包含四个键和值对。
通过传递此字典来创建数据框。
“country”列包含四个国家的名称,而“population”列包含它们的人口。
pythonpandas库用法Pandas是一个强大的数据分析工具,提供了灵活高效的数据结构和数据分析功能。
以下是Pandas库的用法的详细介绍。
一、Pandas的基本概念1. 数据结构:Pandas提供了两种主要的数据结构:Series和DataFrame。
Series是一维数组,可保存任何数据类型;DataFrame是二维表格数据结构,可保存多种类型的列。
这两种数据结构非常类似于Numpy的ndarray。
2. 索引:Pandas的数据结构都有一个索引,它提供了对数据的快速访问。
索引可以是整数、字符串或任何自定义数据类型的值。
Series的索引由默认生成,DataFrame的索引通常是由行名称和列名称组成。
4. 缺失数据处理:Pandas提供了方法处理缺失数据,如删除或填充缺失值。
可以使用isnull(和notnull(方法来检查数据是否为缺失值。
二、Series的用法1. 创建Series:可以将列表、字典或Numpy数组传递给Series(函数来创建Series对象。
可以指定索引,也可以使用默认索引。
2. 访问数据:可以使用索引或位置访问Series对象中的数据,也可以使用切片选择多个元素。
还可以使用布尔索引根据条件选择数据。
3. Series的运算:可以对Series对象进行算术运算、元素级运算、使用numpy函数或apply(方法应用自定义函数。
4. 数据对齐:在多个Series对象之间进行运算时,Pandas会自动根据索引对齐数据。
三、DataFrame的用法3. DataFrame的操作:可以对DataFrame对象进行转置、重命名列、添加新列或删除列。
还可以对行或列进行排序。
4. DataFrame的运算:可以对DataFrame对象进行算术运算、元素级运算、使用numpy函数或apply(方法应用自定义函数。
还可以对多个DataFrame对象进行合并或连接。
四、数据清洗和预处理1. 处理缺失数据:可以使用dropna(方法删除包含缺失值的行或列,也可以使用fillna(方法填充缺失值。
pandas技术手册Pandas是一个强大的开源数据分析和处理库,它提供了高效、灵活的数据结构和数据操作方法,使得数据分析师和科学家能够快速地处理和分析大型数据集。
本手册将介绍Pandas库的基本概念、常用数据结构和常见操作,以帮助读者快速入门和掌握Pandas的使用技巧。
1. Pandas库简介Pandas是基于NumPy库开发的,可以看作是NumPy数组的扩展功能。
相比NumPy,Pandas提供了更为灵活和丰富的数据结构,例如Series和DataFrame,使数据分析更加简单和高效。
2. 数据结构概述2.1 SeriesSeries是一种一维的数据结构,类似于数组或列表,每个元素包含一个值和与之相关的索引。
可以使用Series来存储时间序列数据、一维标签数据、任意类型的数据等。
2.2 DataFrameDataFrame是一种二维的数据结构,可以看作是一系列Series对象的集合,每列可以是不同类型的数据。
DataFrame结构类似于关系型数据库的表格,可以进行快速的查询和操作。
3. 数据操作3.1 数据导入与导出Pandas支持多种数据格式的导入和导出,包括CSV、Excel、SQL数据库、JSON等。
可以使用read_csv、read_excel、read_sql等函数进行数据导入,使用to_csv、to_excel、to_sql等函数进行数据导出。
3.2 数据选择与过滤在DataFrame中,可以使用逻辑表达式、标签、位置等方式对数据进行选择和过滤。
可以使用索引操作符[]、loc、iloc等方法进行数据的切片、筛选和分组操作。
3.3 数据清洗与处理Pandas提供了丰富的数据清洗和处理方法,例如缺失值处理、重复值处理、数据转换、数据合并、数据排序等。
可以使用dropna、fillna、drop_duplicates、merge等函数来处理数据中的异常值和重复值。
4. 数据分析与统计4.1 数据分组与聚合Pandas可以对数据进行分组和聚合操作,例如对数据进行分组统计、分组计数、分组求和等。
pandas的数据处理基本功能Pandas是Python中一个非常强大的数据处理库,提供了许多数据处理的工具和功能。
以下是Pandas的一些基本功能:
1. 数据导入和导出:Pandas提供了读取和写入各种数据格式的功能,如CSV、Excel、SQL等。
2. 数据清洗:Pandas提供了许多数据清洗工具,如处理缺失值、重复值、异常值等。
3. 数据转换:Pandas提供了许多数据转换的工具,如数据类型转换、数据排序、数据分组等。
4. 数据聚合:Pandas提供了许多数据聚合的工具,如求和、求平均值、求最大值、最小值等。
5. 数据连接:Pandas提供了数据连接的功能,可以将多个数据集连接在一起。
6. 时间序列处理:Pandas对时间序列数据的处理提供了强大的支持,可以轻松地创建、切片和转换时间序列数据。
7. 可视化:虽然Pandas本身不提供可视化功能,但它可以和matplotlib等可视化库一起使用,将数据处理的结果可视化。
8. 高效性能:Pandas使用了C语言进行优化,因此其性能相对较高,可以处理大规模的数据集。
总的来说,Pandas是一个非常强大的数据处理库,提供了许多功能来帮助用户处理和分析数据。
pandas 基本操作模块导入import pandas as pd1.Series 创建一维数组s = pd.Series(['张三','李四','王五'])2.DataFrame二维数据表格,通过列表、字典或二维数组创建。
1)通过列表创建DataFramea=pd.DataFrame([[1,2],[3,4],[5,6]],columns = ['data','score'],index = ['A','B','C']) print(a)运行结果如下:data scoreA 1 2B 3 4C 5 6●columns:用于指定列索引名称;●index:用于指定行索引名称。
2)通过字典创建DataFrame,默认以字典的键名作为列索引。
data = pd.DataFrame( { ‘a’:[1,3,5], ‘b’:[2,4,6] },index = [‘x’, ‘y’, ‘z’ ] )print(data) #运行结果如下:a bx 1 2y 3 4z 5 6如果想以字典的键名作为行索引,可以用from_dict()函数将字典转换成DataFrame,同时设置参数orient的值为index,代码如下:data = pd.DataFrame.from_dict( { ‘a’:[1,3,5], ‘b’:[2,4,6] }, orient = ’index’ )3)通过二维数组创建DataFrameimport numpy as npimport pandas as pda = np.arange(9).reshape(3,3)b = pd.DataFrame(a,index = [‘x’,’y’,’z’], columns = [‘A’,’B’,’C’])print(b) #运行结果如下:A B Cx 0 1 2y 3 4 5z 6 7 83.DataFrame索引修改1)通过设置index_name属性的值可以修改行索引那一列的名称。
Python与数据分析NumPy与Pandas介绍Python是一种高级编程语言,其简单易用的语法和强大的数据处理能力,使其成为当今数据分析领域中最常用的工具之一。
在Python中,NumPy库和Pandas库是两个主要的数据分析库,它们提供了丰富的功能和工具,大大简化了数据处理和分析的过程。
一、NumPy介绍NumPy是Python科学计算的基础库,提供了高性能的多维数组对象和各种用于数组操作的函数,是许多其他数据分析库的基础。
NumPy的主要特点和优势包括:1. 强大的多维数组对象:NumPy的核心是ndarray对象,它是一个多维数组,可以存储同一类型的数据。
ndarray比Python原生的列表更加高效,能够更好地处理大规模数据。
2. 快速的数组操作:NumPy提供了许多各种各样的函数和操作符,用于对ndarray进行快速的数学和逻辑运算。
这些操作是通过底层的C语言实现的,因此速度非常快。
3. 广播功能:NumPy的广播功能使得对不同形状的数组进行运算变得更加简单。
它可以自动将较小的数组广播到较大数组的形状,从而使得两个不同形状的数组之间的运算变得方便和高效。
4. 内存效率:NumPy的数组将数据存储在一块连续的内存块中,相比Python原生的列表更加节省内存,并且提供了更高效的存储和访问方法。
5. 科学计算的核心库:NumPy不仅提供了数组操作和数学函数,还提供了许多常用的科学计算函数,比如傅里叶变换、线性代数运算、随机数生成等。
因此,NumPy是许多其他数据分析库的基础。
二、Pandas介绍Pandas是建立在NumPy之上的数据分析工具包,提供了一种灵活和高效的数据结构DataFrame,用于处理结构化数据。
Pandas的主要特点和优势包括:1. 强大的数据处理能力:Pandas的核心是DataFrame对象,它是一个二维表格数据结构,可以方便地处理和分析表格型数据。
DataFrame提供了丰富的数据处理和操作方法,比如排序、过滤、聚合等。
从入门到精通pandas操作Pandas简介:Python Data Analysis Library(数据分析处理库)或pandas 是基于NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。
pandas的数据结构:Series:一维数组,与Numpy中的一维ndarray类似。
二者与Python基本的数据结构List也很相近,其区别是:List中的元素可以是不同的数据类型,而Array和Series中则只允许存储相同的数据类型,这样可以更有效的使用内存,提高运算效率。
Time- Series:以时间为索引的Series。
DataFrame:二维的表格型数据结构,可以理解为Series的容器。
Panel :三维的数组,可以理解为DataFrame的容器。
本文主要介绍DateFrame数据结构。
本文中用到的数据集为food_info.csv,若有需要,在留言区留言即可获得。
本文只是介绍pandas的基本使用,若要详细深入学习,请参阅pandas官方文档。
1.读取.csv格式的数据文件food_info.csv文件的局部预览图:每一行:代表一种食品所包含的各种营养成分#导包import pandas#读取数据文件,并将数据赋值成一个变量..food_info = pandas.read_csv("food_info.csv")#将数据赋值成一个变量后,打印此变量的类型为Dataframe ..print(type(food_info))#打印文件中数据的类型。
object类型即string类型print(food_info.dtypes)#若对pandas中的某函数不了解,可以通过help()来查看..print(help(pandas.read_csv)).运行结果:补充:DataFrame结构中的dtype类型object————for string valuesint————for integer valuesfloat————for float values datetime————for time valuesbool————for Boolean values2. DataFrame类型的变量拥有的操作在第一步中,将要处理的数据文件读取出来并赋值给一个变量food_info,此变量的类型为DataFrame类型,下边将会对这个变量进行操作。
2.1 .head()函数:读取并显示数据的前几行A. 无参数:缺省默认显示前5行数据.#缺省默认显示前5行数据..food_info.head().运行结果:B. 有参数: .head(a)函数如果添加参数a,则显示数据的前a行.#读取并显示数据的前3行..food_info.head(3).运行结果:2.2 .tail()函数:读取并显示数据的后几行A. 无参数:.缺省默认显示后5行数据.#缺省默认显示后5行数据..food_info.tail().运行结果:B. 有参数:.tail(a)函数如果添加参数a,则显示数据的末尾a行.#读取并显示数据的后3行..food_info.tail(3).运行结果:有print与没有print的区别没有实质性的差别,只是显示的形式不同而已。
print(food_info.tail(3)) #有print和没有print显示形式有些不同运行结果:2.3 .columns函数:读取并显示列名.#读取并显示列名..food_info.columns..#print(food_info.columns).运行结果:2.4 .shape函数:返回数据文件的行数和列数.#读取并显示文件的行数和列数..food_info.shape.运行结果:2.5 .loc[ ]函数:读取文件中特定行位置的数据在Pandas中取文件特定位置的数据不像python和numpy中那样直接通过index来调A. .loc[a]函数,参数a:取第a+1行的数据(index是从0开始的).#读取并显示特定行的数据..#返回第一行的文件数据..food_info.loc[0].运行结果:注意:当index的值超过了文件的样本个数,会报错(越界).#返回第8889行的文件数据..food_info.loc[8888].运行结果:B. .loc[a:b]函数,参数a:b :取从第a行到第b行的数据.#返回数据文件的3——6行数据..food_info.loc[3:6].运行结果:C. .loc[[a,b,c]]函数,参数a,b,c :取第a,b,c三行的数据注意:这里的参数是元组形式 [a, b, c].#返回数据文件的3,5,7行数据..food_info.loc[[3,5,7]].运行结果:2.6 读取文件中特定列位置的数据A. 取一列数据.#读取并显示列名为“NDB_No”所在的那一列..ndb_col = food_info["NDB_No"]..print(ndb_col)....#也可以将列名“NDB_No”赋值给变量,然后通过变量来返回数据..col_name = "NDB_No"..ndb_col = food_info[col_name]..print(ndb_col).运行结果:B. 取特定几列数据想要取特定的几列,则只需要将想要取得列的列名弄到一起,组成一个list就可以了.#将要取得两列的列名放到一个list里,并赋给变量..columns = ["Zinc_(mg)","Copper_(mg)"]..#通过变量取得两列的数据..zinc_coop = food_info[columns] ..print(zinc_coop) ....#完全可以不依靠中间变量,意义相同..#food_info[["Zinc_(mg)","Copper_(mg)"]].运行结果:2.7 抽取列名中以(g)为单位的列的数据在 .csv数据中,有些数据是以克(g)为单位,有些数据则是以毫克(mg)为单位需求:抽取出全部以(g)为单位的列的数据数据的列表头的局部预览图如下:思路:1.首先读取列名(.columns函数);2.然后将取得的列名转换成list格式(tolist()函数);3.再对list遍历,找出以“(g)”结尾的列名(.endwith()函数),添加到一个空list(gram_columns)里面(.append()函数).import pandas....#目的:想要看一下数据中有哪些列是以克(g)为单位的....food_info = pandas.read_csv("food_info.csv") #读取.csv的数据文件..col_names = food_info.columns.tolist() #返回DataFrame类型变量的列名,并将其存储为list格式....gram_columns = [] #定义list的变量,准备存放以(g)为单位的列名..for c in col_names: #用for循环对为一个列名进行遍历..if c.endswith("(g)"): #如果列名是以“(g)”结尾的,则将其放入到gram_columns的列表中..gram_columns.append(c)....gram_df = food_info[gram_columns] #gram_df 是所有以(gram_columns)为列名的列的数据。
(即抽出这么几行)..print(gram_df.head(3)) #打印所有以“(g)”为单位的列名对应的数据的前三行.运行结果:2.9 数据之间的“+”“-”“×”“÷”操作在Pandas中,不但各列数据可以“+”“-”“×”“÷”任何数,两列或者多列数据之间也可以进行“+”“-”“×”“÷”。
注意:要求维度一样,当维度一样的时候,对应位置的数据进行运算。
需求:将数据中的两列数据进行乘法,然后把得到的结果作为数据的一个新的指标加入到原来的数据中,使原本数据的列数据增加一。
.#导包..import pandas...#读取文件..food_info = pandas.read_csv("food_info.csv")....#将数据中"Water_(g)"和"Energ_Kcal"这两列的数据做乘法运算(对应位置的数据相乘)..#将结果赋值给变量water_energy..water_energy = food_info["Water_(g)"]*food_info["Energ_Kcal"] ....print("原数据的shape值:",food_info.shape)...#将乘法得到的新的数据作为样本的一个指标加入到food_info变量中,命名为:"Water_energy"..food_info["Water_energy"] = water_energy....print("现在的shape值:", food_info.shape)....#将三列数据组成一个list赋值给变量columns..columns = ["Water_(g)","Energ_Kcal","Water_energy"]..#将list作为food_info的参数..water_energy_togher = food_info[columns] ..water_energy_togher....#以上的三行代码,可以合并为下边的一句..#注意三个列名组成的是一个list元组形式,然后传到food_info[]中..#print(food_info[["Water_(g)","Energ_Kcal","Water_energy"]]).运行结果:2.10 .max()函数:求某一列数据的最大值需求:求某一列数据的最大值.#求某一列数据的最大值..#首先定位到某一列,然后使用.max()函数,求出最大值..max_calories = food_info["Energ_Kcal"].max()..print("max = ",max_calories).运行结果:2.11 .sort_values()函数:排序.#排序操作..#sort_values():对数据进行排序..#参数:首先要给一个列名(即对此列数据进行排序)..#inpalce = True:排序后生成另外新的DataFrame数据,而不是原来的那个。