一. DataFrame 简介
DataFrame是Pandas中的一个表格型的数据结构,包含一组有序的列,每列的值的类型都可不同(整型、浮点型、布尔型、字符串等),DataFrame既有行索引也有列索引,可以被看作是由Series组成的字典
DataFrame也可以理解为带了行和列标签的二维数组:
– | Name | Age | Sex |
0 | 李华 | 20 | female |
1 | 韩梅梅 | 19 | female |
2 | 李磊 | 21 | male |
其中行标签为序号 0,1,2,列标签为 Name, Age, Sex. DataFrame 是最常用的Pandas对象, 与Series一样,DataFrame支持多种类型的输入数据:
- 列表、一维ndarray、字典、Series字典
- 二维ndarray
- Series
- DataFrame
除了数据,还可以有选择地传递 index(行标签)和 columns(列标签)参数。传递了index或clolumns,就可以确保生成的 DataFrame 里包有索引或列。Series 字典加上指定索引时,会丢弃与传递的索引不匹配的所有数据。
没有传递轴标签时,按常规依据输入数据进行构建。
二.DataFrame 实例化
DataFrame 可以使用字典、列表等实例化。
如果传入的数据全部是标量值(譬如字典:{‘a’:1, ‘b’:2}),那么必须传入index参数
df = pd.DataFrame({ \'name\': [\'lihua\', \'lilei\', \'hanmeimei\', \'xiaoming\', \'xiaohong\'], \'math\': [99, 100, 80, 50, 118], \'english\': [94, 83, 99, 79, 108], \'chinese\': [107, 82, 76, 100, 113]})Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 822 hanmeimei 80 99 763 xiaoming 50 79 1004 xiaohong 118 108 113
三.行数据的选择
1.按位置选择行数据(单行选择)
当我们想选择第N行数据时(N理论上应小于等于能取到的最大行),我们可以用以下方式进行选择:
df.iloc[1]Output: name math english chinese1 lilei 100 83 82
在这个示例中我们使用了iloc方法进行了基于位置的行数据选择,不仅如此iloc还支持行切片,多行选择等功能,具体的使用方法见下一小节。
2.按位置选择行数据(多行选择:类似于切片)
方法一:当我们想选择前N(N理论上应小于等于能取到的最大行)行或者后N行数据时,我们可以用以下方式选择:
df.head(2) # 取前两行数据Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 82df.tail(2) # 取最后两行数据Output: name math english chinese3 xiaoming 50 79 1004 xiaohong 118 108 113
方法二:或者我们也可以用行切片的方式获取前(后)N行的数据:
df[0:2] # 从第一行开始取,一共取两行(不包含位置为2的那行数据,只取位置下标为0,1的两行数据)Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 82df[-2:] # 从第倒查第二行开始取,一直取到末尾。Output: name math english chinese3 xiaoming 50 79 1004 xiaohong 118 108 113
行切片的方式类似于python基本数据结构中列表的切片方式,所以行切片也支持中间部分切片、末尾切片等等。更多的使用方法可参考列表的切片
方法三:同样的我们也可以使用DataFrame类的iloc方法对DataFrame进行行切片:
df.iloc[0:2] # 从第一行开始取,一共取两行(不包含位置为2的那行数据,只取位置下标为0,1的两行数据)Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 82df.iloc[-2:] # 从第倒查第二行开始取,一直取到末尾。Output: name math english chinese3 xiaoming 50 79 1004 xiaohong 118 108 113df.iloc[[0, 1, 3]] # 取第一行,第二行、以及第四行数据Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 823 xiaoming 50 79 100
使用iloc方式切片时,用df.iloc[[0,1]]能达到df.iloc[0:2]一样的效果。小伙伴们可以亲自尝试下看看效果。
行切片与iloc切片的使用方法大致类似,需要注意的是iloc切片更为灵活。使用iloc不仅可以切片,也支持不连续切片,见上述例子(只需传入待获取的行的位置数组即可。),同时iloc也可以获取指定的某一单独行(见下小节例子)
3.按索引值选择单(多)行数据
区别于按位置获取指定的行数据,我们也可以根据索引值来获取相应的行数据:
df.loc[0] #获取索引值为0的那一行的数据Output: name math english chinese0 lihua 99 94 107df.loc[[1,3]] #获取索引值为1和3的行数据Output: name math english chinese1 lilei 100 83 823 xiaoming 50 79 100
在上述loc例子中所传入的参数值为实例化DataFrame时的索引值,不是位置的值,也不能理解成位置。因为在本例中实例化DataFrame时我们并未传入index参数,所以会生成一个默认的索引序列(从0开始的递增序列),所以本例的索引序列刚好和位置序列相同了,所以才会造成loc和iloc并无区别的假象。在实际使用中,如果index(索引)序列为[‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’]时,那么我们如果使用loc获取行数据时,应该传入的参数就是index序列中的值。
loc 与 iloc的区别不仅仅体现在前者是基于索引,后者是基于位置的选择行数据,同时loc还支持选择指定的列数据:
df.loc[[0, 1], [\'name\', \'math\']] #获取前两行数据,同时指定列数据为name和mathOutput: name math0 lihua 991 lilei 100
4.按条件(bool)选择指定的行数据
DataFrame是支持我们按照自定义的搜索条件去获取指定的行数据的,比如name=’xxx’或者15<math<20等这样的条件:
df[df[\'name\'] == \'lihua\'] #选取dataFrame中,name属性等于lihua的所有行数据Output: name math english chinese0 lihua 99 94 107df[df[\'math\'].between(90, 100)] #选取dataFrame中,math值在90到100之间的行数据Output: name math english chinese0 lihua 99 94 1071 lilei 100 83 82df[df[\'english\'] > 100] #选取dataFrame中,english值在大于100的行数据Output: name math english chinese4 xiaohong 118 108 113df[df[\'name\'].isin([\'hanmeimei\', \'xiaoming\'])] #选取dataFrame中,name属性符合[\'hanmeimei\', \'xiaoming\']的所有行数据Output: name math english chinese2 hanmeimei 80 99 763 xiaoming 50 79 100
在使用between提取区间数据时,如果不想让两端的值包含其中(满足两端的值不被提取出来),只需要把 inclusive False即可
四.列数据的选择
列数据的选择相比行数据的选择简单很多。对列数据的选择,我们只能使用column的值去获取相应的列数据:
df[\'name\'] #获取DataFrame中column为name的列数据Output:0 lihua1 lilei2 hanmeimei3 xiaoming4 xiaohongName: name, dtype: objectdf.name # 等价于df[\'name\']Output:0 lihua1 lilei2 hanmeimei3 xiaoming4 xiaohongName: name, dtype: objectdf[[\'name\', \'math\']] #获取DataFrame中column为name和math的列数据Output: name math0 lihua 991 lilei 1002 hanmeimei 803 xiaoming 504 xiaohong 118df.loc[:, [\'name\', \'math\']] #等价于df[[\'name\', \'math\']],获取所有的行,同时限定column为 name和mathOutput: name math0 lihua 991 lilei 1002 hanmeimei 803 xiaoming 504 xiaohong 118
从上述例子可以看出,不管获取单列或多列的值我们也是可以使用loc方法的,只不过先把loc中获取行数据的条件给放宽了(获取所有行,等于没限制)