Pandas01

内容简介

Pandas

• 环境搭建起来 Anaconda
• Series
• DataFrame
• 增加 删除 修改 查询数据
• 修改表结构 常用的方法
• 日期时间类型, 分组聚合, 表连接
• 数据可视化
  • 直方图 折线图 柱状图 散点图 饼图 箱线图 热力图…

业务

• 常见指标
• 数据分析工作基本技能
  • 取数, 做报表
  • 专题/专项分析
    • 数据分析的思维 分群, 下钻, 漏斗…
    • 数据分析模型 规则模型
  • 指标异常波动分析
  • 报告能力
  • AB测试 (中 大公司)

1 常用数据分析三方库

Pandas

• 底层调用Numpy Numpy是一个高效的科学计算库 , 基本的数据结构是 ndarray (N维数组)
  • Pandas 给numpy的Ndarray 添加行列名字, 具体的计算还是调用Numpy来实现的
• 重要对象
  • Series 一列数据
  • DataFrame 二维表格

MatPlotLib (静态绘图 jpg, png svg)

• Python 数据可视化的三方库
• Pandas的数据可视化功能就是调用的MatPlotLib
• Seaborn 基于MatPlotLib

基于JS 的绘图库 (html 页面上展示)

• pyecharts

2 Jupyter notebook

Anaconda的安装

• 安装好之后, 可能会遇见的问题

  bad file descriptor

• pip uninstall pyzmq

• pip install pyzmq -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

Anaconda 是 python的发型版 是数据科学用到的三方库的集合

• 安装好了之后, 默认会有一个base的虚拟环境 在base 环境里装了数据科学相关的三方库
• 集成了conda这个包管理器, 在anaconda的环境下, 也可以通过conda install XXXX 来安装三方库
• conda 也可以管理虚拟环境
  • 为什么要有虚拟环境
    • Python库 如果版本更新了, 一些老的方法可能会被删除
    • 举例 Pandas 升级到了2.X版本, 我想用2.x版本的新功能, 项目是在1.5.3 环境下开发的

Pycharm下运行notebook

项目创建好之后, 修改解释器

添加本地解释器

选择conda解释器

设置好解释器之后, 可以直接右键单击项目,新建文件

Jupyter notebook 常用快捷键

• 命令模式和编辑模式之间的切换 ESC
• 命令模式下
  • dd 删除cell
  • b 在当前cell下面添加一个cell
  • a 在当前cell上面添加一个cell
  • ctr + 回车 / shift+ 回车 运行一个cell
  • m 切换到markdown 模式 y 切换到代码模式

3 Series的创建

3.1 通过Numpy的Ndarray 创建一个Series

n1 = np.array([1,2,3])
type(n1)
# 创建一个Series对象
s =pd.Series(n1)
type(s)

# 我们在创建Series的时候, 如果不指定索引, Pandas也会自动帮助我们添加一个索引
# 默认加的索引是从0开始的整数  RangeIndex
s.index

3.2 通过列表创建Series

s1 = pd.Series(n1,index=['a','b','c'])
s1.index

s3 = pd.Series(['香蕉','apple',2],index=[1,2,3])
#%%
s3.index
#%%
data_dict = {'Age':18,'Name':'Tom','Job':'大数据工程师'}
s4 = pd.Series(data_dict)
#%%
s4.values

index 索引

values 值

4 Series的属性和方法

4.1 常用属性

index : 索引

values: 值

shape: 形状 返回一个元组 (行数,)

size: 返回整数 有多少个值

dtypes/dtype 数据类型

4.2 常用方法

访问前5条数据/后五条数据

s.head()
s.tail()

Series转换成列表和DataFrame

s1.tolist()
s1.to_list()
# s对象转换成df对象
s1.to_frame()

s对象最大值、最小值、平均值、求和值

# s对象最大值、最小值、平均值、求和值
s1.max()
s1.min()
s1.mean()
s1.sum()

describe()方法, 一次性返回多个统计量

• count() 计数
• mean() 求平均
• std() 求标准差 标准差反应数据的离散程度
  • 方差 = ∑(每一个值 - 平均值)²/总数
  • 标准差 = 方差开根号
• min()
• quantile()
  • 计算分位数
  • 1/4 分位数 把数据从小到大排序, 排在25% 那个位置的数就是25%分位数
  • 中位数: 把数据从小到大排序, 排在正中间的那个数就是中位数
  • 3/4 分位数 把数据从小到大排序, 排在75% 那个位置的数就是75%分位数
• max()

去重/排序/返回唯一值

• drop_duplicates()
  • inplace 默认值 False 不会在原来的数据上修改, 而是在一个副本上修改, 并把修改之后的副本返回
  • inplace = True 直接修改原始的数据 方法不会有返回值
• sort_values() 值排序 ascending = True 升序(默认值) False降序
• sort_index() 索引排序
• unique() / nunique()
  • 返回ndarray 由唯一值组成
  • nunique 返回唯一值数量

4.3 布尔值列表筛选部分数据

想通过某个条件在Series选出满足条件的部分数据, 可以使用布尔索引(布尔值列表/布尔值的Sereis)

df = pd.read_csv('C:/Develop/深圳42/data/scientists.csv')

从数据中筛选出年龄大于平均值的科学家的名字

df['Name'][df['Age']>df['Age'].mean()]

df[‘Age’]>df[‘Age’].mean() 会返回由True和False组成的布尔值的Series

把它通过[] 丢进来, 可以做数据的过滤

• True对应数据行会被保留, False对应的数据行会被删除

这里也可以传一个和Series长度一致的boolean的list

多个条件的连接 职业是化学家, 并且 年龄大于平均年龄

df['Name'][(df['Age']>df['Age'].mean()) & (df['Occupation']=='Chemist')]

两个boolean 值组成的series 做 与 或者 或 的运算需要用& | 符号 不能用 and or

& | 是按位运算, 会把两个series中每一行做对应的 与 或计算

and or 只能是 做 一个True /False 和另一个 True /False 的计算 ,如果遇见了下面的报错, 要知道是什么原因

4.4 Series 的运算

Series 和 一个数值/字符串 进行计算

• 每一个元素都会跟这个 数值/字符串 进行计算
• 这一点和Python的列表不一样, Python的列表想要实现相同的效果必须需要遍历

两个Series之间进行计算

• 按照 index (行索引) 进行对齐
• 两个Series index相同的行会在一起进行计算
• 不同的会返回NaN (空值)

5 DataFrame的创建

通过字典创建

dict_data = {'id':[1,2,3],'name':['张三','李四','Apple'],'age':[21,22,23]}
df = pd.DataFrame(dict_data,columns=['id','age','name'],index=['a','b','c'])
df

通过列表[元组] 列表[列表] 方式创建

list_data =[
    (1,'张三',21),
    (2,'李四',22),
    (3,'王五',23)
            ]
df = pd.DataFrame(list_data,columns=['id','age','name'])
df

6 DataFrame的属性和方法

6.1 常用属性

df.index

df.columns # 列名 列索引

df.values # 值 返回的类型 ndarray

df.shape # (行数,列数) df.shape[0]

6.2 常用方法

加载数据之后的了解,认识数据的常规套路

df.head() # 看一眼数据长什么样

df.info() # 数据类型, 有没有空值

df.describe() # 看数据的分布情况, 和业务常识是否一致

df.sort_values( by = 列名) # 按照某一列排序

6.3 布尔索引. 条件取值

和Series的布尔值列表取值用法完全一致

6.4 两个DF之间进行计算

DF和 某个具体的值(字符串, 数字 )进行计算

• 每个元素都会跟这个值之间进行计算

两个Df之间进行计算 和Series算法一样

• 使用行名字进行对齐

若有错误与不足请指出，关注DPT一起进步吧！！！