【Python 数据分析】pandas模块

上一节，我们已经安装了numpy,基于numpy，我们继续来看下pandas

pandas用于做数据分析与数据挖掘

pandas安装

使用命令

pip install pandas

出现上图表示安装成功。

pandas又两大数据结构，数据分析相关的都围绕着这两种结构进行：

①Series

②DataFrame

Series用于存储序列这样的一维数据，DataFrame用于存储多维数据

Series对象

主要有2个相关联的数组组合在一起：①主元素数组 ②Index数组

index	value
0	-12
1	5
2	7
3	2

1.声明Series对象

从上图可以看出，左侧的是index，右侧的是标签对应的元素

若不指定标签，默认的标签是从0开始的的递增数值标签，最好使用有意义的便签，用以区分和识别每个元素

分别查看组成Series的两个数组，可以像下面一样调用它的两个属性：index(索引)和values(元素)

2.选择内部元素

或者直接使用index访问

选择多个元素时

3.元素赋值

既然知道如何选取单个元素，那么元素赋值就不言而喻了

使用index:

4.用NumPy数组或其他Series对象定义新的Series对象

4.1使用NumPy定义

4.2使用原有Series对象定义

然后，这样做的时候千万要小心，新的Series中的元素是引用的NumPy数组或原有Series对象中的，并不是其副本。简而言之，如果改变原NumPy数组中的值，那么新的Series中的值也会发生改变。

5.筛选元素

获取s对象中所有大于8的元素

6.Series对象运算和数学函数

数学中的加减乘除同样适用Series

7.Series对象的组成元素

Series对象往往包含重复的元素，你很可能想知道里边包含哪些元素，统计元素重复出现的次数或者判断一个元素是否在Series中

接下来，还可以统计重复元素在在Series中出现的次数

isin()函数用来判断所属关系，也就是判断给定的一列元素是否包含在数据结构之中，isin()函数返回布尔值

8.NaN

我们在做运算的时候，如果出现下面这种情况，对负数求对数会怎么样呢？

NaN(not a Nmber,非数值)

当数据结构中若字段为空或者不符合数字的定义时，用这个特定的来表示

创建数据结构时，可以为缺失的项输入np.NaN

isnull()和notnull()函数用来识别没有对应元素的索引时非常好用

上面两个函数返回两个由布尔值组成的Series对象，其元素时True或者False取决于原Series对象是否为NaN.如果是NaN,isnull()函数值返回为True,反之。

9.Series用作字典

在上述例子中，索引数组用字典的键来填充，每个索引所对应的元素为用作索引的键在字典中对应的值。如遇缺失值，pandas就会为添加NaN

10.Series对象之间的运算

根据上图我们可以看出，Series对象之间的运算

只对标签相同的元素求和

DataFrame对象

DataFrame这种列表式数据结构跟工作表(最常见的是Excle工作表)极为相似，其设计初衷是将Series的使用场景由一维扩展到二维。

index	first_name	last_name	sex
0	Tom	Green	Man
1	Json	Smith	Man
2	Alice	Smith	Woman

DataFrame有两个索引组，第一个数组与行相关，第二个数组与列相关。

1.定义DataFrame对象

新建DataFrame对象的常用方法是传递一个dict对象给DataFrame()构造函数。

如果用来创建DataFrame对象的dict对象包含一些用不到的数据，你可以只选择自己感兴趣的东西。在DataFrame构造函数中，用column选项指定需要的列即可。

DataFrame对象跟Series一样，如果Index数组没有明确指定标签，pandas也会为其添加一列从0开始的数值作为索引。如果要指定索引，那么只需要把标签放在数组中，赋给index选项

既然有index,columns选项，那么就可以使用新方法定义DataFrame

例如：使用np.arange(16).reshape((4,4))生成一个4*4型，包含数字0~15的矩阵

2.选取元素

2.1获取列名

如果想知道DataFrame对象所有列的名称，在它上面调用columns属性即可

2.2获取索引

类似的，获取索引列表，调用index属性即可

2.3获取元素

获取存储在数据结构中的元素

2.4获取指定列

选择一列

另一种是用列名称作为DataFrame实例的属性

2.5获取行

至于DataFrame中的行，用ix属性和行的索引值就能获取

同时，也可以使用索引来选取行，第一个索引作为起始，第二个作为结束。

2.6获取具体的元素

如果要获取存储在DataFrame中一个具体的元素，需要指定元素所在的列名称与行名称

3.赋值

3.1添加二级标签

根据index与columns属性即可对DataFrame进行赋值

使用name属性为二级结构指定标签

3.2添加新列

我们从上面可以看出，新增的一列全部都是America,那么我们加入需要将数组更新到这一列怎么做呢

3.2为DataFrame的各列赋一个Series对象也可以创建DataFrame,例如使用np.arange()函数生成一个递增序列

4.元素的所属关系

isin()函数在DataFrame中也是适用的

使用上述的返回结果作为条件，将得到一个新的DataFrame,其中只包含满足条件的元素

5.删除一列

使用del删除

6.筛选

7.用嵌套字典生成DataFrame对象

当不存在对应元素时候，使用NaN填补

8.DataFrame转置