series和dataframe

安装与导入

安装方式
Python的Anaconda发行版，已经安装好pandas库，不需要另外安装
使用Anaconda界面安装，选择对应的pandas进行勾选安装即可
使用Anaconda命令安装：conda install pandas
使用PyPi安装命令安装：pip install pandas

导入：

from pandas import Series, DataFrame
import pandas as pd  

Pandas的数据类型

Pandas基于两种数据类型： series 与 dataframe 。

Series：一种类似于一维数组的对象，是由一组数据(各种NumPy数据类型)以及一组与之相关的数据标签(即索引)组成。仅由一组数据也可产生简单的Series对象。注意：Series中的索引值是可以重复的。
DataFrame：一个表格型的数据结构，包含有一组有序的列，每列可以是不同的值类型(数值、字符串、布尔型等)，DataFrame即有行索引也有列索引，可以被看做是由Series组成的字典。

Series

一个series是一个一维的数据类型，其中每一个元素都有一个标签。类似于Numpy中元素带标签的数组。其中，标签可以是数字或者字符串。

• series属性

编号	属性或方法	描述
1	axes	返回行轴标签列表。
2	dtype	返回对象的数据类型(dtype)。
3	empty	如果系列为空，则返回True。
4	ndim	返回底层数据的维数，默认定义：1。
5	size	返回基础数据中的元素数。
6	values	将系列作为ndarray返回。
7	head()	返回前n行。
8	tail()	返回最后n行。

• pandas.Series( data, index, dtype, copy)

编号	参数	描述
1	data	数据采取各种形式，如：ndarray，list，constants
2	index	索引值必须是唯一的和散列的，与数据的长度相同。 默认np.arange(n)如果没有索引被传递。
3	dtype	dtype用于数据类型。如果没有，将推断数据类型
4	copy	复制数据，默认为false。

创建series方式

通过一维数组方式创建

import numpy as np  
import pandas as pd  

s = pd.Series([1, 2, 5, np.nan, 6, 8])  
print(s)  

输出：

0    1.0  
1    2.0  
2    5.0  
3    NaN  
4    6.0  
5    8.0  
dtype: float64  

从ndarray创建一个系列

data = np.array(['a','b','c','d'])
ser02 = pd.Series(data)
ser02

#指定索引
data = np.array(['a','b','c','d'])
# ser02 = pd.Series(data,index=[100,101,102,103])
ser02 = pd.Series(data,index=['name','age','sex','address'])
ser02

输出：

0    a
1    b
2    c
3    d
dtype: object

name       a
age        b
sex        c
address    d
dtype: object

从字典创建一个系列

字典(dict)可以作为输入传递，如果没有指定索引，则按排序顺序取得字典键以构造索引。 如果传递了索引，索引中与标签对应的数据中的值将被拉出。

data = {'a':1,'b':2,'c':3}
ser03 = pd.Series(data)
ser03

#指定索引
data = {'a':1,'b':2,'c':3}
ser03 = pd.Series(data,index = ['a','b','c','d'])
ser03

#标量创建
ser04 = pd.Series(5,index = [0,1,2,3])
ser04

输出：

a    1
b    2
c    3
dtype: int64

a    1.0
b    2.0
c    3.0
d    NaN
dtype: float64

0    5
1    5
2    5
3    5
dtype: int64

Series值的获取

Series值的获取主要有两种方式：

• 通过方括号+索引的方式读取对应索引的数据，有可能返回多条数据
• 通过方括号+下标值的方式读取对应下标值的数据，下标值的取值范围为：[0，len(Series.values))；另外下标值也可以是负数，表示从右往左获取数据

Series获取多个值的方式类似NumPy中的ndarray的切片操作，通过方括号+下标值/索引值+冒号(:)的形式来截取series对象中的一部分数

#引入模块
import pandas as pd
import numpy as np
#检索第一个元素。
ser05 = pd.Series([1,2,3,4,5],index = ['a','b','c','d','e'])
print(ser05[1])
print(ser05['a'])
print(ser05['d'])

输出：

2
1
4

#检索系列中的前三个元素
ser05 = pd.Series([1,2,3,4,5],index = ['a','b','c','d','e'])
#通过索引来获取数据
print(ser05[:3])
print(ser05[::2])
print(ser05[4:2:-1])
#通过标签（下标值）来获取数据
print(ser05['b':'d'])
ser05['a':'d':2]
ser05['e':'c':-1]
ser05[['a','b']]

输出：

a    1
b    2
c    3
dtype: int64
a    1
c    3
e    5
dtype: int64
e    5
d    4
dtype: int64
b    2
c    3
d    4
dtype: int64

a    1
b    2
dtype: int64

Series的运算

#引入模块
import pandas as pd
import numpy as np

series = pd.Series({'a':941,'b':431,'c':9327})
series

#输出大于500的值
series[series>500]

#计算加
series+10

#计算减
series-100

#计算乘
series*10

#两个系列相加
ser01 = pd.Series([1,2,3])
ser02 = pd.Series([4,5,6])
ser01+ser02

#)计算各个元素的指数e的x次方  e 约等于 2.71828
np.exp(series)

np.abs(series)

#sign()计算各个元素的正负号: 1 正数，0：零，-1：负数
np.sign(series)

Series自动对齐

当多个series对象之间进行运算的时候，如果不同series之间具有不同的索引值，那么运算会自动对齐不同索引值的数据，如果某个series没有某个索引值，那么最终结果会赋值为NaN。

#引入模块
import pandas as pd
import numpy as np
serA = pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c'])
serB = pd.Series([4,5,6],index = ['b','c','d'])
print('---------serA+serB---------')
print(serA)
serA+serB

输出：

---------serA+serB---------
a    1
b    2
c    3
dtype: int64

a    NaN
b    6.0
c    8.0
d    NaN
dtype: float64

Series及其索引的name属性

Series对象本身以及索引都具有一个name属性，默认为空，根据需要可以进行赋值操作

 

1.jpg

DataFrame

一个dataframe是一个二维的表结构。Pandas的dataframe可以存储许多种不同的数据类型，并且每一个坐标轴都有自己的标签。你可以把它想象成一个series的字典项。

dataFrame属性

编号	属性或方法	描述
1	T	转置行和列。
2	axes	返回一个列，行轴标签和列轴标签作为唯一的成员	。
3	dtypes	返回此对象中的数据类型(dtypes)。
4	empty	如果NDFrame完全为空[无项目]，则返回为True; 如果任何轴的长度为0。
5	ndim	轴/数组维度大小。
6	shape	返回表示DataFrame的维度的元组。
7	size	NDFrame中的元素数。
8	values	NDFrame的Numpy表示。
9	head()	返回开头前n行。
10	tail()	返回最后n行。

dataframe创建方式

pandas中的DataFrame可以使用以下构造函数创建

• pandas.DataFrame( data, index, columns, dtype, copy)

编号	参数	描述
1	data	数据采取各种形式，如:ndarray，series，map，lists，dict，constant和另一个DataFrame。
2	index	对于行标签，要用于结果帧的索引是可选缺省值np.arrange(n)，如果没有传递索引值。
3	columns	对于列标签，可选的默认语法是 - np.arange(n)。 这只有在没有索引传递的情况下才是这样。
4	dtype	每列的数据类型。
5	copy	如果默认值为False，则此命令(或任何它)用于复制数据。

创建一个 DateFrame：

#创建日期索引序列  
dates =pd.date_range('20130101', periods=6)  
print(type(dates))  
#创建Dataframe，其中 index 决定索引序列，columns 决定列名  
df =pd.DataFrame(np.random.randn(6,4), index=dates, columns=list('ABCD'))  
print(df) 

输出：

<class 'pandas.core.indexes.datetimes.DatetimeIndex'>  
                   A         B         C         D  
2013-01-01  0.406575 -1.356139  0.188997 -1.308049  
2013-01-02 -0.412154  0.123879  0.907458  0.201024  
2013-01-03  0.576566 -1.875753  1.967512 -1.044405  
2013-01-04  1.116106 -0.796381  0.432589  0.764339  
2013-01-05 -1.851676  0.378964 -0.282481  0.296629  
2013-01-06 -1.051984  0.960433 -1.313190 -0.093666  

字典创建 DataFrame

df2 =pd.DataFrame({'A' : 1.,  
   'B': pd.Timestamp('20130102'),  
   'C': pd.Series(1,index=list(range(4)),dtype='float32'),  
   'D': np.array([3]*4,dtype='int32'),  
   'E': pd.Categorical(["test","train","test","train"]),  
   'F':'foo' })  

print(df2)  

输出：

     A          B    C  D      E    F  
0  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo  
1  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo  
2  1.0 2013-01-02  1.0  3   test  foo  
3  1.0 2013-01-02  1.0  3  train  foo  

从列表创建DataFrame

data = [1,2,3,4]
df02 = pd.DataFrame(data)
df02

输出：

    0
0   1
1   2
2   3
3   4

从列表字典来创建DataFrame

data = {'Name':['Tom','Jack','Steve'],'Age':[19,18,20]}
# df04 = pd.DataFrame(data)
#指定行索引和列索引
df04 = pd.DataFrame(data,index = ['rank1','rank2','rank3'],columns = ['Name','Age','Sex'])
df04

输出：

    Name    Age     Sex
rank1   Tom     19  NaN
rank2   Jack    18  NaN
rank3   Steve   20  NaN

从字典列表创建数据帧DataFrame

data = [{'a':1,'b':2},{'a':1,'b':2,'c':3}]
# df05 = pd.DataFrame(data)
#传递字典列表指定行索引
# df05 = pd.DataFrame(data,index = ['first','second'])
#传递字典列表指定行索引，列索引
df05 = pd.DataFrame(data,index = ['first','second'],columns = ['a','b','c','d'])
df05

输出：

    a   b   c   d
first   1   2   NaN     NaN
second  1   2   3.0     NaN

从系列的字典来创建DataFrame

data = {
    'one':pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c']),
    'two':pd.Series([1,2,3,4],index = ['a','b','c','d'])
}
df06 = pd.DataFrame(data)
df06

输出：

    one     two
a   1.0     1
b   2.0     2
c   3.0     3
d   NaN     4

dataFrame数据操作

列选择

#直接通过列索引来获取某一列的值
data = {
    'one':pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c']),
    'two':pd.Series([1,2,3,4],index = ['a','b','c','d'])
}
df06 = pd.DataFrame(data)
df06

df06['one']
# df06.one
# df06.ix[:,'one']
# df06.loc[:,'one']
# df06.iloc[:,0]

列添加

data = {
    'one':pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c']),
    'two':pd.Series([1,2,3,4],index = ['a','b','c','d'])
}
df06 = pd.DataFrame(data)
df06['three'] = pd.Series([10,20,30],index = ['a','b','c'])
df06

列修改

#直接通过列名进行修改
df06['three'] = [7,8,9,10]
df06

列删除

data = {
    'one':pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c']),
    'two':pd.Series([1,2,3,4],index = ['a','b','c','d']),
    'three':pd.Series([10,20,30],index = ['a','b','c'])
}
df06 = pd.DataFrame(data)
#使用del删除列
# del(df06['three'])

#使用pop删除
df06.pop('two')
df06

行选择

data = {
    'one':pd.Series([1,2,3],index = ['a','b','c']),
    'two':pd.Series([1,2,3,4],index = ['a','b','c','d']),
    'three':pd.Series([10,20,30],index = ['a','b','c'])
}
df06 = pd.DataFrame(data)
df06

#可以通过将行标签传递给loc函数或者ix函数来选择行
# df06.loc['a']
df06.loc[:,'two']
# df06.ix['a']

# 按整数位置选择
# 可以通过将整数位置传递给iloc函数来选择行。参考以下示例代码 -
df06.iloc[2]

# 行切片
# 可以使用:运算符选择多行。参考以下示例代码 -
df06[2:4]

行添加

# df06.ix['e'] = [22,33,444]
df06.loc['e'] = [22,33,444]
df06

# 添加加行
# 使用append()函数将新行添加到DataFrame。 此功能将附加行结束。
#创建一行数据
# data2 = pd.DataFrame([{'one':22,'two':33,'three':44}],index = ['e'])
data2 = pd.DataFrame([[22,33,44]],columns = ['one','two','three'],index = ['f'])
# data2 
df06 = df06.append(data2)
df06

行删除

df06 = df06.drop('e')
df06

文章有不当之处，欢迎指正