(2)用DataFrame添加表
df_temp = pd.DataFrame({'Gender':['F','M'],'Height':[188,176]}) df_append.append(df_temp)从上面可以看到这个索引是不会自动往下续的,因为我们新建的df_temp如下:
pd.DataFrame({'Gender':['F','M'],'Height':[188,176]})可以看到这个索引就是0和1,如果你直接append而不加参数则就会直接将上面的DataFrame直接和df_append粘在一起而不会改变索引,那么怎么改变索引使得这个索引顺着前面的索引呢?看下面的例子:
df_append.append(df_temp, ignore_index=True)下面是这个append函数的原形式:
DataFrame.append(self,other,ignore_index=False,verify_integrity=False,sort=False)
其中的ignore_index就是表示是否要跟着前面的索引来定义后面的索引,一般来说是默认False,也就是像我们的第一个例子这样。现在我们将这个参数改成True,就可以顺着索引了,就像上面的这个例子一样。
当然这里也可以自行改变索引名:
df_temp = pd.DataFrame({'Gender':['F','M'],'Height':[188,176]},index=['new_1','new_2']) df_append.append(df_temp)其他的参数学习可以参考这个网站:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.append.html?highlight=append#pandas.DataFrame.append
该方法主要用于添加列,列名直接由参数指定:
s = pd.Series(list('abcd'),index=range(4)) df_append.assign(Letter=s) # 这里定义列名就直接在assign参数定义。这个一般定义要添加的列Series是没有列索引名的:
s = pd.Series(list('abcd'),index=range(4)) s可以看出这个可以添加任意多个列,但是都是要在参数中依次定义的。
参考学习:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.assign.html?highlight=assign#pandas.DataFrame.assign
因为lambda函数是输出x和y,没有返回值所以都为NaN。
df1 = pd.DataFrame({'A': [5, 0], 'B': [2, 4]}) df2 = pd.DataFrame({'A': [1, 1], 'B': [3, 3]}) df1.combine(df2, np.minimum)combine函数原型:
DataFrame.combine(self,other:'DataFrame',func,fill_value = None,overwrite = True)
这里通过多个例子尝试可以发现,func函数是必不可少的,也就是我们必须有一个func来返回数值。
例②:索引对齐特性(默认状态下,后面的表没有的行列都会设置为NaN)
df2 = pd.DataFrame({'B': [8, 7], 'C': [6, 5]},index=[1,2]) df1.combine(df2,lambda x,y:x if x.mean()>y.mean() else y)例③:使得df1原来符合条件的值不会被覆盖
df1.combine(df2,lambda x,y:x if x.mean()>y.mean() else y,overwrite=False)例④:在新增匹配df2的元素位置填充-1
df1.combine(df2,lambda x,y:x if x.mean()>y.mean() else y,fill_value=-1) # 也就是将NaN位置补成-1参考学习:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.combine.html?highlight=combine#pandas.DataFrame.combine
这个方法作用是用df2填补df1的缺失值,功能比较简单,但很多时候会比combine更常用,下面举两个例子:
df1 = pd.DataFrame({'A': [None, 0], 'B': [None, 4]}) df2 = pd.DataFrame({'A': [1, 1], 'B': [3, 3]}) df1.combine_first(df2)也就是要在df1的基础之上,如果df1有缺失值,就在df2的对应位置补上去,当然如果df1没有缺失值,则这个填充也就相当于没填充,也就意义不大了。
df1 = pd.DataFrame({'A': [None, 0], 'B': [4, None]}) df2 = pd.DataFrame({'B': [3, 3], 'C': [1, 1]}, index=[1, 2]) df1.combine_first(df2)当然,如果df1的缺失值位置在df2中也是NaN,那也是不会填充的。
这里也涉及到很多参数问题,可以参考这个:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.combine_first.html#pandas.DataFrame.combine_first
这里需要注意:这个也是在df1的基础之上进行改变,而这个update是连行列索引都不改变,不增加,就是在这个基础上,对df1中对应位置的元素改成df2中对应位置的元素。看上面的例子也很好理解了。
这个例子就是说明了,我们这个操作可以对df1的某几个元素进行改变,不一定是要整行整列改变。
这个例子就是,我们如果update了缺失值NaN,则就不会在原df1中把对应元素改成NaN了,这个缺失值是不会被填充的。
更多参数参考:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.update.html?highlight=update#pandas.DataFrame.update
默认状态拼接:
pd.concat([df1,df2])axis=1时沿列方向拼接:
pd.concat([df1,df2],axis=1)join设置为内连接(由于axis=0,因此列取交集):
pd.concat([df3,df1]) pd.concat([df3,df1],join='inner') # 对索引取交集join设置为外链接:
pd.concat([df3,df1],join='outer') pd.concat([df3,df1],join='outer',sort=True) #sort设置列排序,默认为False 其实就是对列索引进行排序。verify_integrity检查列是否唯一: pd.concat([df2,df1],verify_integrity=True,sort=True) # pd.concat([df3,df1],verify_integrity=True,sort=True) 报错这里因为df1和df2的列索引相同,所以可以正常返回。而df1和df3的列索引不同,所以会报错。
这个verify_integrity就是为了保证只有在索引相同时才会进行操作的函数,而可以拿来检查函数列是否唯一。同样,可以添加Series:
s = pd.Series(['X0', 'X1'], name='X') pd.concat([df1,s],axis=1)key参数用于对不同的数据框增加一个标号,便于索引:
pd.concat([df1,df2], keys=['x', 'y']) pd.concat([df1,df2], keys=['x', 'y']).index这里相当于对原索引的基础上,又设定了行索引,针对这个df1和df2。然这里也可以解决行索引杂乱无章的问题,和append一样,都是通过ignore_index参数来完成:
pd.concat([df3,df1], ignore_index=True)更多参数参考:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.concat.html?highlight=concat#pandas.concat
merge函数的作用是将两个pandas对象横向合并,遇到重复的索引项时会使用笛卡尔积,默认inner连接,可选left、outer、right连接。
所谓左连接,就是指以第一个表索引为基准,右边的表中如果不再左边的则不加入,如果在左边的就以笛卡尔积的方式加入。
merge/join与concat的不同之处在于on参数,可以指定某一个对象为key来进行连接
以key1为准则连接,如果具有相同的列,则默认suffixes=('_x','_y'):
pd.merge(left, right, on='key1')这个函数相对有点复杂,可以多看例子来想想。以多组键连接:
pd.merge(left, right, on=['key1','key2'])默认使用inner连接,因为merge只能横向拼接,所以取行向上keys的交集,下面看如果使用how=outer参数。注意:这里的how就是concat的join
pd.merge(left, right, how='outer', on=['key1','key2'])使用了how='outer',那么如果行中带有缺失值也会被返回。
以右边的right表索引为基准。
validate检验的是到底哪一边出现了重复索引,如果是“one_to_one”则两侧索引都是唯一,如果"one_to_many"则左侧唯一
left = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [2, 2]}) right = pd.DataFrame({'A': [4, 5, 6], 'B': [2, 3, 4]}) print(left) print(right) # pd.merge(left, right, on='B', how='outer',validate='one_to_one') # 报错 # MergeError: Merge keys are not unique in left dataset; not a one-to-one merge这里因为left中索引不唯一,所以报错了。所以我们改一下left,使得它索引唯一。如下例:
left = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [2, 1]}) pd.merge(left, right, on='B', how='outer',validate='one_to_one')indicator参数指示了,合并后该行索引的来源
df1 = pd.DataFrame({'col1': [0, 1], 'col_left': ['a', 'b']}) df2 = pd.DataFrame({'col1': [1, 2, 2], 'col_right': [2, 2, 2]}) pd.merge(df1, df2, on='col1', how='outer', indicator=True) # indicator='indicator_column'也是可以的这里就是新增一列表明每行索引的来源。
更多参数:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.merge.html?highlight=merge#pandas.DataFrame.merge
join函数作用是将多个pandas对象横向拼接,遇到重复的索引项时会使用笛卡尔积,默认左连接,可选inner、outer、right连接。
left = pd.DataFrame({'A': ['A0', 'A1', 'A2'], 'B': ['B0', 'B1', 'B2']}, index=['K0', 'K1', 'K2']) right = pd.DataFrame({'C': ['C0', 'C2', 'C3'], 'D': ['D0', 'D2', 'D3']}, index=['K0', 'K2', 'K3']) left.join(right)这里是默认左连接,也就是按照left索引的基础上来填充。对于many_to_one模式下的合并,往往join更为方便。同样可以指定key:
left = pd.DataFrame({'A': ['A0', 'A1', 'A2', 'A3'], 'B': ['B0', 'B1', 'B2', 'B3'], 'key': ['K0', 'K1', 'K0', 'K1']}) right = pd.DataFrame({'C': ['C0', 'C1'], 'D': ['D0', 'D1']}, index=['K0', 'K1']) print(left) print(right) left.join(right, on='key')多层key:
left = pd.DataFrame({'A': ['A0', 'A1', 'A2', 'A3'], 'B': ['B0', 'B1', 'B2', 'B3'], 'key1': ['K0', 'K0', 'K1', 'K2'], 'key2': ['K0', 'K1', 'K0', 'K1']}) index = pd.MultiIndex.from_tuples([('K0', 'K0'), ('K1', 'K0'), ('K2', 'K0'), ('K2', 'K1')],names=['key1','key2']) right = pd.DataFrame({'C': ['C0', 'C1', 'C2', 'C3'], 'D': ['D0', 'D1', 'D2', 'D3']}, index=index) print(left) print(index) print(right) left.join(right, on=['key1','key2'])参考:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.join.html?highlight=join#pandas.DataFrame.join
append:主要是用来添加行,也就是在一个表中下方添加。
assign:主要是用来添加列,也就是在表的右方添加。
combine:这个函数的填充可以根据某种规则来填充,当然它衍生的combine_first就是一个比较常用的函数了,这个函数是直接填充。
update:这个函数是会在前表的基础之上,将后表填充,不会更改索引,也就是按照前表的索引来操作。
concat:这个函数也是进行直接的拼接,不会管索引,所以会出现多个相同的索引的情况,主要用于列的拼接。
merge:这个函数就是用于行拼接多一些,可以指定key来拼接,多用于one_to_one和one_to_many的情况。
join:这个函数也适用于行拼接,多用于many_to_one的情况,还可以应对多层keys的拼接。
例子的话可以看上面的讲解,也是比较详细的。
作用可以参考:
https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.merge_ordered.html?highlight=merge_ordered#pandas.merge_ordered https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.merge_asof.html#pandas.merge_asof
应该是merge的衍生出来的函数,可以完善merge函数的一切缺陷。
下面建立两个多级索引。
df1=pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(4,3),index=[list("AABB"),[1,2,1,2]],columns=[list("XXY"),[10,11,10]]) df1 df2=pd.DataFrame(np.arange(9).reshape(3,3),index=[list("CCD"),[3,3,4]],columns=[list("ZZK"),[9,7,9]]) df2下面是几个合并的例子。
df1.append(df2) df1.combine_first(df2) df2.update(df1) df2 pd.concat([df1,df2])【问题四】上文提到了连接的笛卡尔积,那么当连接方式变化时(inner/outer/left/right),这种笛卡尔积规则会相应变化吗?请构造相应例子。
答:就是我们用merge的时候,他会自动计算笛卡尔积,但是最后返回的是不是全部的笛卡尔积,就要看这些连接方式了,有时候是左连接,那就会根据左表的索引来返回,有时候右连接,就会根据右表索引来返回,有时候也会全部返回,这些就要看参数了。
(c) 现在需要编制所有80位员工的信息表,对于(b)中的员工要求不变,对于满足(a)条件员工,它们在某个指标的数值,取偏离它所属公司中满足(b)员工的均值数较小的哪一个,例如:P公司在两张表的交集为{p1},并集扣除交集为{p2,p3,p4},那么如果后者集合的工资均值为1万元,且p1在表1的工资为13000元,在表2的工资为9000元,那么应该最后取9000元作为p1的工资,最后对于没有信息的员工,利用缺失值填充。
df1['重复'] = ['Y_1' if df1.loc[i,'Name'] in L else 'N' for i in range(df1.shape[0])] df2['重复'] = ['Y_2' if df2.loc[i,'Name'] in L else 'N' for i in range(df2.shape[0])] df1 = df1.set_index(['Name','重复']) df2 = df2.set_index(['Name','重复']) df_c = pd.concat([df1,df2]) result = pd.DataFrame({'Company':[],'Name':[],'Age':[],'Height':[],'Weight':[],'Salary':[]}) group = df_c.groupby(['Company','重复']) for i in L: first = group.get_group((i[0].upper(),'Y_1')).reset_index(level=1).loc[i,:][-4:] second = group.get_group((i[0].upper(),'Y_2')).reset_index(level=1).loc[i,:][-4:] mean = group.get_group((i[0].upper(),'N')).reset_index(level=1).mean() final = [i[0].upper(),i] for j in range(4): final.append(first[j] if abs(first[j]-mean[j])<abs(second[j]-mean[j]) else second[j]) result = pd.concat([result,pd.DataFrame({result.columns.tolist()[k]:[final[k]] for k in range(6)})]) result = pd.concat([result.set_index('Name'),df_b]) for i in list('abcde'): for j in range(1,17): item = i+str(j) if item not in result.index: result = pd.concat([result,pd.DataFrame({'Company':[i.upper()],'Name':[item] ,'Age':[np.nan],'Height':[np.nan],'Weight':[np.nan],'Salary':[np.nan]}).set_index('Name')]) result['Number'] = [int(i[1:]) for i in result.index] result.reset_index().drop(columns='Name').set_index(['Company','Number']).sort_index()说明“分数”列是存在缺失值的,所以我们需要将“分数”列的缺失值补上。
df['分数'] = df.groupby('课程类别').transform(lambda x: x.fillna(x.mean()))['分数'] df['分数'].isnull().any() False出现False说明缺失值已经被填补完成了。下一步就开始拆分:
special2 = df.query('课程类别 in ["学科基础课","专业必修课","专业选修课"]') common2 = df.query('课程类别 not in ["学科基础课","专业必修课","专业选修课"]') special2.head() common2.head()本文电子版 后台回复 合并 获取
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