Pandas快问快答1-15题

如果你是一名使用python进行过数据处理的程序员，那你对Pandas必然不陌生。pandas是一个开源的第三方Python库，旨在提供快速、灵活和富有表现力的数据结构，以便能够简单、直观地处理关系型和标记型数据。它的名字来源于面板数据（Panel Data）和数据分析（data analysis）这两个名词的组合。
Pandas最初被应用于金融量化交易领域，现在它的应用领域更加广泛，涵盖了农业、工业、交通等许多行业。它的目标是成为强大、灵活、可以支持任何编程语言的数据分析工具。Pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法，是Python数据分析实践与实战的必备高级工具。
此外，Pandas是基于NumPy和Matplotlib开发的，与这两个库一起构成了Python数据分析的基础工具程序包，被誉为Python数据分析“三剑客”之一。Pandas也是Python中统计计算生态系统的重要组成部分，因为它依赖于statsmodels库。

那么今天，我们就来总结一下pandas最常见的100种用法，相信你学会了这100个pandas的使用，你也是 “不会作诗也会吟”了。

1.如何使用pandas将一个列表转换为数据框？

        要将一个列表转换为Pandas数据框（DataFrame），你可以使用Pandas的DataFrame函数。以下是一个简单的示例：

import pandas as pd  # 示例列表  
list_data = [  ['Tom', 10, 'M'],  ['Nick', 15, 'F'],  ['John', 20, 'M'],  ['Peter', 25, 'M']  
]  # 将列表转换为数据框  
df = pd.DataFrame(list_data, columns=['Name', 'Age', 'Gender'])  # 显示数据框  
print(df)

        在这个例子中，我们首先导入Pandas库并给它起了一个别名pd。然后，我们定义了一个包含数据的列表。接下来，我们使用pd.DataFrame()函数将列表转换为数据框，并使用columns参数指定列的名称。最后，我们打印数据框的内容。

2. 如何从一个csv文件中读取数据到一个pandas数据框？

        要将CSV文件的数据读取到Pandas DataFrame中，你可以使用Pandas的read_csv函数。以下是一个简单的示例：

import pandas as pd  # 读取CSV文件到DataFrame  
df = pd.read_csv('filename.csv')  # 显示前5行数据  
print(df.head())

        这段代码会从当前目录下的'filename.csv'文件中读取数据，并将其存储在DataFrame对象df中。然后，它会打印出这个DataFrame的前五行。read_csv函数有许多参数，可以用来调整如何读取CSV文件。例如，你可以指定分隔符，处理空值，或者读取特定的列。以下是一些常见的参数：

  • sep：指定分隔符，默认为','。
  • delimiter：同sep。
  • header：指定标题行，默认为0。如果CSV文件没有标题行，则设置为None。
  • index_col：指定用作索引的列。
  • usecols：只读取指定的列。可以是一个列名列表，或者是一个布尔数组。
  • skiprows：跳过指定的行数。
  • na_values：指定应被视为空值的值。
  • dtype：为每个列设置数据类型。
  • parse_dates：将日期列解析为日期类型。
  • skipfooter：跳过CSV文件末尾的指定行数。
  • encoding：指定编码方式。

3.如何通过pandas创建数据到mysql数据库？

要将Pandas数据框中的数据写入MySQL数据库，您需要使用Python的pandas和sqlalchemy库。

import pandas as pd  
from sqlalchemy import create_engine  # 创建示例数据框  
data = {  'Name': ['Tom', 'Nick', 'John', 'Peter'],  'Age': [10, 15, 20, 25],  'Gender': ['M', 'F', 'M', 'M']  
}  
df = pd.DataFrame(data)  # 创建数据库连接字符串，根据实际情况修改以下参数  
username = 'your_username'  
password = 'your_password'  
host = 'your_host'  
database = 'your_database'  
url = f"mysql+pymysql://{username}:{password}@{host}/{database}"  # 创建数据库连接引擎  
engine = create_engine(url)  # 将数据写入MySQL数据库表（如果表已存在，则替换它）  
df.to_sql('table_name', con=engine, if_exists='replace', index=False)  # 'table_name'是您要将数据写入的目标表的名称，'replace'表示如果表已存在，则替换它。

df.to_sql() 函数是 pandas 库中用于将数据框（DataFrame）写入 SQL 数据库的函数。以下是该函数的一些常用参数：

  1. name：要写入的数据库表的名称。
  2. con：用于连接到数据库的连接对象。如果未提供，则函数将使用 SQLite 数据库，并将其存储在内存中。
  3. schema：数据库模式名称。如果未指定，则默认为 "public"。
  4. if_exists：如果指定的表已存在，则根据此参数的值执行相应操作。可选值有：
    • 'fail'：抛出异常。
    • 'replace'：替换现有表。
    • 'append'：向现有表添加数据。
  5. index：是否将 DataFrame 的索引写入数据库表。默认为 True。如果设置为 False，则不会将索引写入表中。
  6. index_label：用作索引列的标签的列名。如果提供了 index=True，则可以使用此参数为索引列指定一个特定的标签名称。
  7. chunksize：将数据写入数据库的分块大小。如果提供，函数将返回一个迭代器，每次迭代写入一个分块。
  8. dtype：用于指定列的数据类型的字典。例如，{'a': sqlalchemy.types.String}。
  9. method：用于将数据写入数据库的方法。默认为 None，表示使用标准 SQL 插入语句。如果设置为 multi，则允许批量插入多个值行。
  10. sql_schema：SQL 模式的名称，与 schema 参数类似，但使用 SQL 语法的模式名称。
  11. kwargs：其他关键字参数将被传递给 pd.io.sql.get_schema() 函数来生成 SQL 创建表语句。

4.如何查看一个pandas数据框的行数和列数？

len(df)获取行数
len(df.columns)获取列数

5. 如何查看一个pandas数据库的列名？

df.columns

6. 如何查看一个pandas数据框的索引？

df.index

7. 如何导入pandas库并查看版本号？

pd.__version__

8. 如何从csv文件中读取数据并创建一个pandas数据框？

# 读取CSV文件  
df = pd.read_csv('file.csv')

9. 如何查看一个pandas数据框的数据类型？

df.dtypes

10.  如何查看一个pandas数据框的数据摘要统计信息？

# 使用describe()函数查看数据摘要统计信息
df.describe()# 特定的列描述统计
df['A'].describe()# 显示包括标准差、方差、最小值、四分位数和最大值的更详细的信息。
df.describe(include='all')

11. 如何选择一个Pandas数据框的行?

选择Pandas数据框的行有多种方法，以下是一些常见的方法：

  1. 使用布尔索引：通过在数据框上应用条件表达式，选择符合条件的行。例如，df[df['column_name'] > value]将选择column_name列中值大于value的所有行。
  2. 使用iloc[]：通过行号来选择行。例如，df.iloc[0:3]将选择前3行。
  3. 使用loc[]：通过行标签来选择行。例如，df.loc[row_label]将选择具有指定标签的行。
  4. 使用布尔索引和逻辑运算符：通过组合多个条件来选择行。例如，df[(df['column1'] > value1) & (df['column2'] < value2)]将选择同时满足两个条件的行。
  5. 使用query()方法：通过在数据框上应用字符串表达式来选择行。例如，df.query('column_name > value')将选择column_name列中值大于value的所有行。
  6. 使用isin()方法：通过指定一个值列表，选择包含该列表中任意值的行。例如，df[df['column_name'].isin(value_list)]将选择column_name列中值在value_list列表中的所有行。

12. 如何选择一个Pandas数据框的列?

在Pandas中，您可以使用各种方法选择数据框（DataFrame）的列。以下是一些常用的方法：

  • 通过列名选择列：使用列名作为索引来选择特定的列。
df['column_name']
  • 通过列的位置选择列：使用列的整数位置（从0开始）来选择列。
df.iloc[:, position]
  •  选择多个列：使用列名的列表来选择多个列。
df[['column1', 'column2']]
  • 选择列的一部分：使用布尔索引选择满足条件的列。例如，选择所有大于某个值的列。
df[df['column_name'] > value]
  • 选择所有列：要选择所有列，可以使用以下方法。
df.all()  # 对于所有True的情况返回True，否则返回False。也可以用于布尔索引。
  • 选择非空值的列：使用dropna()函数来选择非空值的列。
df.dropna(axis='columns')  # 返回一个只包含非空值列的新数据框。

13. 如何根据某一列的值对一个Pandas数据框进行排序?

# 升序排序
sorted_df = df.sort_values(by='column_name')# 降序排序
sorted_df = df.sort_values(by='column_name', ascending=False)# 先按column_name1列升序排序，然后按column_name2列降序排序
sorted_df = df.sort_values(by=['column_name1', 'column_name2'], ascending=[True, False])

15. 如何对一个Pandas数据框进行透视操作?

        透视操作是一种对数据进行动态排布并且分类汇总的表格格式。它可以根据一个或多个键值对数据进行聚合，根据列或行的分组键将数据划分到各个区域。在数据分析中，透视操作是一种非常常用的工具，可以帮助用户快速地整理和呈现数据，发现数据的内在规律和趋势。

        Pandas提供了pivot_table()函数，可以对数据框进行透视操作。

import pandas as pd
import numpy as np# 创建一个简单的数据框
df = pd.DataFrame({'A': ['foo', 'foo', 'foo', 'foo', 'foo','bar', 'bar', 'bar', 'bar'],'B': ['one', 'one', 'one', 'two', 'two','one', 'one', 'two', 'two'],'C': ['small', 'large', 'large', 'small','small', 'large', 'small', 'small','large'],'D': [1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7],'E': [2, 4, 5, 5, 6, 6, 8, 9, 9]
})# 对数据框进行透视操作，按照列 A、B、C 进行分组，计算 D 和 E 的平均值
pivot_table = pd.pivot_table(df, values=['D', 'E'], index=['A', 'B'], columns=['C'], aggfunc=np.mean)print(pivot_table)

values参数指定要计算的值列，index和columns参数指定分组的方式，aggfunc参数指定使用的聚合函数。在这个例子中，我们使用np.mean函数计算平均值。 

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