爬虫_pandas

Pandas 安装

安装 pandas 需要基础环境是 Python,开始前我们假定你已经安装了 Python 和 Pip。

使用 pip 安装 pandas:

pip install pandas

实例1

import pandas as pd

mydataset = {
  'sites': ["Google", "Runoob", "Wiki"],
  'number': [1, 2, 3]
}

myvar = pd.DataFrame(mydataset)

print(myvar)

Pandas 数据结构 - Series

  • data:一组数据(ndarray 类型)。

  • index:数据索引标签,如果不指定,默认从 0 开始。

  • dtype:数据类型,默认会自己判断。

  • name:设置名称。

  • copy:拷贝数据,默认为 False。

实例

import pandas as pd

a = [1, 2, 3]

myvar = pd.Series(a)

print(myvar)

输出结果如下:

 

实例

import pandas as pd

a = ["Google", "Runoob", "Wiki"]

myvar = pd.Series(a, index = ["x", "y", "z"])

print(myvar)

输出结果如下:

实例

import pandas as pd

sites = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"}

myvar = pd.Series(sites)

print(myvar)

输出结果如下:

实例

import pandas as pd

sites = {1: "Google", 2: "Runoob", 3: "Wiki"}

myvar = pd.Series(sites, index = [1, 2], name="RUNOOB-Series-TEST" )

print(myvar)

Pandas 数据结构 - DataFrame

 

实例 - 使用列表创建

import pandas as pd

data = [['Google',10],['Runoob',12],['Wiki',13]]

df = pd.DataFrame(data,columns=['Site','Age'],dtype=float)

print(df)

输出结果如下:

实例 - 使用 ndarrays 创建

import pandas as pd

data = {'Site':['Google', 'Runoob', 'Wiki'], 'Age':[10, 12, 13]}

df = pd.DataFrame(data)

print (df)

输出结果如下:

实例 - 使用字典创建

import pandas as pd

data = [{'a': 1, 'b': 2},{'a': 5, 'b': 10, 'c': 20}]

df = pd.DataFrame(data)

print (df)

输出结果为:

   a   b     c
0  1   2   NaN
1  5  10  20.0


实例

import pandas as pd

data = {
  "calories": [420, 380, 390],
  "duration": [50, 40, 45]
}

# 数据载入到 DataFrame 对象
df = pd.DataFrame(data)

# 返回第一行
print(df.loc[0])
# 返回第二行
print(df.loc[1])

输出结果如下:

calories    420
duration     50
Name: 0, dtype: int64
calories    380
duration     40
Name: 1, dtype: int64


实例

import pandas as pd

data = {
  "calories": [420, 380, 390],
  "duration": [50, 40, 45]
}

# 数据载入到 DataFrame 对象
df = pd.DataFrame(data)

# 返回第一行和第二行
print(df.loc[[0, 1]])

输出结果为:

   calories  duration
0       420        50
1       380        40

实例

import pandas as pd

data = {
  "calories": [420, 380, 390],
  "duration": [50, 40, 45]
}

df = pd.DataFrame(data, index = ["day1", "day2", "day3"])

print(df)

输出结果为:

      calories  duration
day1       420        50
day2       380        40
day3       390        45


实例

import pandas as pd

data = {
  "calories": [420, 380, 390],
  "duration": [50, 40, 45]
}

df = pd.DataFrame(data, index = ["day1", "day2", "day3"])

# 指定索引
print(df.loc["day2"])

输出结果为:

calories    380
duration     40
Name: day2, dtype: int64

Pandas CSV 文件

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('nba.csv')

print(df.to_string())

to_string() 用于返回 DataFrame 类型的数据,如果不使用该函数,则输出结果为数据的前面 5 行和末尾 5 行,中间部分以 ... 代替。

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('nba.csv')

print(df)

实例

import pandas as pd
   
# 三个字段 name, site, age
nme = ["Google", "Runoob", "Taobao", "Wiki"]
st = ["www.google.com", "www.runoob.com", "www.taobao.com", "www.wikipedia.org"]
ag = [90, 40, 80, 98]
   
# 字典
dict = {'name': nme, 'site': st, 'age': ag}
     
df = pd.DataFrame(dict)
 
# 保存 dataframe
df.to_csv('site.csv')

执行成功后,我们打开 site.csv 文件,显示结果如下:

数据处理

tail( n ) 方法用于读取尾部的 n 行,如果不填参数 n ,默认返回 5 行,空行各个字段的值返回 NaN

head()

head( n ) 方法用于读取前面的 n 行,如果不填参数 n ,默认返回 5 行。

实例 - 读取前面 5 行

import pandas as pd

df = pd.read_csv('nba.csv')

print(df.head())
 

info()

info() 方法返回表格的一些基本信息:

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('nba.csv')

print(df.info())
 

Pandas JSON

实例

[ { "id": "A001", "name": "菜鸟教程", "url": "www.runoob.com", "likes": 61 }, { "id": "A002", "name": "Google", "url": "www.google.com", "likes": 124 }, { "id": "A003", "name": "淘宝", "url": "www.taobao.com", "likes": 45 } ]

实例

import pandas as pd

df = pd.read_json('sites.json')
   
print(df.to_string())

to_string() 用于返回 DataFrame 类型的数据,我们也可以直接处理 JSON 字符串。

实例

import pandas as pd

data =[
    {
      "id": "A001",
      "name": "菜鸟教程",
      "url": "www.runoob.com",
      "likes": 61
    },
    {
      "id": "A002",
      "name": "Google",
      "url": "www.google.com",
      "likes": 124
    },
    {
      "id": "A003",
      "name": "淘宝",
      "url": "www.taobao.com",
      "likes": 45
    }
]
df = pd.DataFrame(data)

print(df)

以上实例输出结果为:

     id    name             url  likes
0  A001    菜鸟教程  www.runoob.com     61
1  A002  Google  www.google.com    124
2  A003      淘宝  www.taobao.com     45

JSON 对象与 Python 字典具有相同的格式,所以我们可以直接将 Python 字典转化为 DataFrame 数据:

实例

import pandas as pd


# 字典格式的 JSON                                                                                              
s = {
    "col1":{"row1":1,"row2":2,"row3":3},
    "col2":{"row1":"x","row2":"y","row3":"z"}
}

# 读取 JSON 转为 DataFrame                                                                                          
df = pd.DataFrame(s)
print(df)

以上实例输出结果为:

      col1 col2
row1     1    x
row2     2    y
row3     3    z

从 URL 中读取 JSON 数据:

实例

import pandas as pd

URL = 'https://static.runoob.com/download/sites.json'
df = pd.read_json(URL)
print(df)

以上实例输出结果为:

     id    name             url  likes
0  A001    菜鸟教程  www.runoob.com     61
1  A002  Google  www.google.com    124
2  A003      淘宝  www.taobao.com     45

内嵌的 JSON 数据

假设有一组内嵌的 JSON 数据文件 nested_list.json :

nested_list.json 文件内容

{
    "school_name": "ABC primary school",
    "class": "Year 1",
    "students": [
    {
        "id": "A001",
        "name": "Tom",
        "math": 60,
        "physics": 66,
        "chemistry": 61
    },
    {
        "id": "A002",
        "name": "James",
        "math": 89,
        "physics": 76,
        "chemistry": 51
    },
    {
        "id": "A003",
        "name": "Jenny",
        "math": 79,
        "physics": 90,
        "chemistry": 78
    }]
}

使用以下代码格式化完整内容:

实例

import pandas as pd

df = pd.read_json('nested_list.json')

print(df)

以上实例输出结果为:

          school_name   class                                           students
0  ABC primary school  Year 1  {'id': 'A001', 'name': 'Tom', 'math': 60, 'phy...
1  ABC primary school  Year 1  {'id': 'A002', 'name': 'James', 'math': 89, 'p...
2  ABC primary school  Year 1  {'id': 'A003', 'name': 'Jenny', 'math': 79, 'p...

这时我们就需要使用到 json_normalize() 方法将内嵌的数据完整的解析出来:

实例

import pandas as pd
import json

# 使用 Python JSON 模块载入数据
with open('nested_list.json','r') as f:
    data = json.loads(f.read())

# 展平数据
df_nested_list = pd.json_normalize(data, record_path =['students'])
print(df_nested_list)

以上实例输出结果为:

     id   name  math  physics  chemistry
0  A001    Tom    60       66         61
1  A002  James    89       76         51
2  A003  Jenny    79       90         78

data = json.loads(f.read()) 使用 Python JSON 模块载入数据。

json_normalize() 使用了参数 record_path 并设置为 ['students'] 用于展开内嵌的 JSON 数据 students

显示结果还没有包含 school_name 和 class 元素,如果需要展示出来可以使用 meta 参数来显示这些元数据:

实例

import pandas as pd
import json

# 使用 Python JSON 模块载入数据
with open('nested_list.json','r') as f:
    data = json.loads(f.read())

# 展平数据
df_nested_list = pd.json_normalize(
    data,
    record_path =['students'],
    meta=['school_name', 'class']
)
print(df_nested_list)

以上实例输出结果为:

     id   name  math  physics  chemistry         school_name   class
0  A001    Tom    60       66         61  ABC primary school  Year 1
1  A002  James    89       76         51  ABC primary school  Year 1
2  A003  Jenny    79       90         78  ABC primary school  Year 1

接下来,让我们尝试读取更复杂的 JSON 数据,该数据嵌套了列表和字典,数据文件 nested_mix.json 如下:

nested_mix.json 文件内容

{
    "school_name": "local primary school",
    "class": "Year 1",
    "info": {
      "president": "John Kasich",
      "address": "ABC road, London, UK",
      "contacts": {
        "email": "admin@e.com",
        "tel": "123456789"
      }
    },
    "students": [
    {
        "id": "A001",
        "name": "Tom",
        "math": 60,
        "physics": 66,
        "chemistry": 61
    },
    {
        "id": "A002",
        "name": "James",
        "math": 89,
        "physics": 76,
        "chemistry": 51
    },
    {
        "id": "A003",
        "name": "Jenny",
        "math": 79,
        "physics": 90,
        "chemistry": 78
    }]
}

nested_mix.json 文件转换为 DataFrame:

实例

import pandas as pd
import json

# 使用 Python JSON 模块载入数据
with open('nested_mix.json','r') as f:
    data = json.loads(f.read())
   
df = pd.json_normalize(
    data,
    record_path =['students'],
    meta=[
        'class',
        ['info', 'president'],
        ['info', 'contacts', 'tel']
    ]
)

print(df)

以上实例输出结果为:

     id   name  math  physics  chemistry   class info.president info.contacts.tel
0  A001    Tom    60       66         61  Year 1    John Kasich         123456789
1  A002  James    89       76         51  Year 1    John Kasich         123456789
2  A003  Jenny    79       90         78  Year 1    John Kasich         123456789

读取内嵌数据中的一组数据

以下是实例文件 nested_deep.json,我们只读取内嵌中的 math 字段:

nested_deep.json 文件内容

{
    "school_name": "local primary school",
    "class": "Year 1",
    "students": [
    {
        "id": "A001",
        "name": "Tom",
        "grade": {
            "math": 60,
            "physics": 66,
            "chemistry": 61
        }
 
    },
    {
        "id": "A002",
        "name": "James",
        "grade": {
            "math": 89,
            "physics": 76,
            "chemistry": 51
        }
       
    },
    {
        "id": "A003",
        "name": "Jenny",
        "grade": {
            "math": 79,
            "physics": 90,
            "chemistry": 78
        }
    }]
}

这里我们需要使用到 glom 模块来处理数据套嵌,glom 模块允许我们使用 . 来访问内嵌对象的属性。

第一次使用我们需要安装 glom:

pip3 install glom

实例

import pandas as pd
from glom import glom

df = pd.read_json('nested_deep.json')

data = df['students'].apply(lambda row: glom(row, 'grade.math'))
print(data)

以上实例输出结果为:

0    60
1    89
2    79
Name: students, dtype: int64

Pandas 数据清洗

我们可以通过 isnull() 判断各个单元格是否为空。

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

print (df['NUM_BEDROOMS'])
print (df['NUM_BEDROOMS'].isnull())

以上实例输出结果如下:

以上例子中我们看到 Pandas 把 n/a 和 NA 当作空数据,na 不是空数据,不符合我们要求,我们可以指定空数据类型:

实例

import pandas as pd

missing_values = ["n/a", "na", "--"]
df = pd.read_csv('property-data.csv', na_values = missing_values)

print (df['NUM_BEDROOMS'])
print (df['NUM_BEDROOMS'].isnull())

以上实例输出结果如下:

接下来的实例演示了删除包含空数据的行。

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

new_df = df.dropna()

print(new_df.to_string())

以上实例输出结果如下:

注意:默认情况下,dropna() 方法返回一个新的 DataFrame,不会修改源数据。

如果你要修改源数据 DataFrame, 可以使用 inplace = True 参数:

实例

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

df.dropna(inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

我们也可以移除指定列有空值的行:

实例

移除 ST_NUM 列中字段值为空的行:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

df.dropna(subset=['ST_NUM'], inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

我们也可以 fillna() 方法来替换一些空字段:

实例

使用 12345 替换空字段:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

df.fillna(12345, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

我们也可以指定某一个列来替换数据:

实例

使用 12345 替换 PID 为空数据:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

df['PID'].fillna(12345, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

替换空单元格的常用方法是计算列的均值、中位数值或众数。

Pandas使用 mean()、median() 和 mode() 方法计算列的均值(所有值加起来的平均值)、中位数值(排序后排在中间的数)和众数(出现频率最高的数)。

实例

使用 mean() 方法计算列的均值并替换空单元格:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

x = df["ST_NUM"].mean()

df["ST_NUM"].fillna(x, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下,红框为计算的均值替换来空单元格:

实例

使用 median() 方法计算列的中位数并替换空单元格:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

x = df["ST_NUM"].median()

df["ST_NUM"].fillna(x, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下,红框为计算的中位数替换来空单元格:

实例

使用 mode() 方法计算列的众数并替换空单元格:

import pandas as pd

df = pd.read_csv('property-data.csv')

x = df["ST_NUM"].mode()

df["ST_NUM"].fillna(x, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下,红框为计算的众数替换来空单元格:


Pandas 清洗格式错误数据

数据格式错误的单元格会使数据分析变得困难,甚至不可能。

我们可以通过包含空单元格的行,或者将列中的所有单元格转换为相同格式的数据。

以下实例会格式化日期:

实例

import pandas as pd

# 第三个日期格式错误
data = {
  "Date": ['2020/12/01', '2020/12/02' , '20201226'],
  "duration": [50, 40, 45]
}

df = pd.DataFrame(data, index = ["day1", "day2", "day3"])

df['Date'] = pd.to_datetime(df['Date'])

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

           Date  duration
day1 2020-12-01        50
day2 2020-12-02        40
day3 2020-12-26        45

Pandas 清洗错误数据

数据错误也是很常见的情况,我们可以对错误的数据进行替换或移除。

以下实例会替换错误年龄的数据:

实例

import pandas as pd

person = {
  "name": ['Google', 'Runoob' , 'Taobao'],
  "age": [50, 40, 12345]    # 12345 年龄数据是错误的
}

df = pd.DataFrame(person)

df.loc[2, 'age'] = 30 # 修改数据

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

     name  age
0  Google   50
1  Runoob   40
2  Taobao   30

也可以设置条件语句:

实例

将 age 大于 120 的设置为 120:

import pandas as pd

person = {
  "name": ['Google', 'Runoob' , 'Taobao'],
  "age": [50, 200, 12345]    
}

df = pd.DataFrame(person)

for x in df.index:
  if df.loc[x, "age"] > 120:
    df.loc[x, "age"] = 120

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

     name  age
0  Google   50
1  Runoob  120
2  Taobao  120

也可以将错误数据的行删除:

实例

将 age 大于 120 的删除:

import pandas as pd

person = {
  "name": ['Google', 'Runoob' , 'Taobao'],
  "age": [50, 40, 12345]    # 12345 年龄数据是错误的
}

df = pd.DataFrame(person)

for x in df.index:
  if df.loc[x, "age"] > 120:
    df.drop(x, inplace = True)

print(df.to_string())

以上实例输出结果如下:

     name  age
0  Google   50
1  Runoob   40

Pandas 清洗重复数据

如果我们要清洗重复数据,可以使用 duplicated() 和 drop_duplicates() 方法。

如果对应的数据是重复的,duplicated() 会返回 True,否则返回 False。

实例

import pandas as pd

person = {
  "name": ['Google', 'Runoob', 'Runoob', 'Taobao'],
  "age": [50, 40, 40, 23]  
}
df = pd.DataFrame(person)

print(df.duplicated())

以上实例输出结果如下:

0    False
1    False
2     True
3    False
dtype: bool

删除重复数据,可以直接使用drop_duplicates() 方法。

实例

import pandas as pd

persons = {
  "name": ['Google', 'Runoob', 'Runoob', 'Taobao'],
  "age": [50, 40, 40, 23]  
}

df = pd.DataFrame(persons)

df.drop_duplicates(inplace = True)
print(df)

以上实例输出结果如下:

     name  age
0  Google   50
1  Runoob   40
3  Taobao   23
 
 
posted @   三重丶刘德华  阅读(195)  评论(0编辑  收藏  举报
相关博文:
阅读排行:
· TypeScript + Deepseek 打造卜卦网站:技术与玄学的结合
· 阿里巴巴 QwQ-32B真的超越了 DeepSeek R-1吗?
· 【译】Visual Studio 中新的强大生产力特性
· 【设计模式】告别冗长if-else语句:使用策略模式优化代码结构
· 10年+ .NET Coder 心语 ── 封装的思维:从隐藏、稳定开始理解其本质意义
点击右上角即可分享
微信分享提示