Pandas 数据处理，数据清洗

# -*-coding:utf-8-*-

from pandas import DataFrame
import pandas as pd
import numpy as np

"""
获取行列数据
"""
df = DataFrame(np.random.rand(4, 5), columns=['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])
print df
print

df['col_sum'] = df.apply(lambda x: x.sum(), axis=1)  # 横向求和，axis=1表示横向
df.loc['row_sum'] = df.apply(lambda x: x.sum())  # loc获取一整列的数据，对一列数据进行求和

print df
print

dd = pd.DataFrame(np.arange(0, 60, 2).reshape(10, 3), columns=list('abc'))

# loc获取一整列的数据
print dd
print
print dd.loc[0:len(dd), 'a']
print
print dd.loc[0:3, ['a', 'b']]
print
print dd.loc[[1, 5], ['b', 'c']]
print '--------------------------------------'

# iloc获取某个位置的元素，或者某个区域的元素
print dd.iloc[1, 1]
print dd.iloc[0:3, [0, 1]]
print dd.iloc[[0, 3, 5], 0:2]
print '--------------------------------------'

"""
去重函数 drop_duplicates()
"""
from pandas import Series, DataFrame

data = DataFrame({'k': [1, 1, 2, 2]})
print data
print type(data)  # <class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
print

isduplicates = data.duplicated()  # duplicated()判断是否是重复的项
print isduplicates
print type(isduplicates)  # <class 'pandas.core.series.Series'>
print

data = data.drop_duplicates()  # drop_duplicates()移除重复的项
print data
print type(data)  # <class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
print '-------------------------------------------------'

"""
Pandas.DataFrame 读取、合并、修改列数据、新增列、分组、分组数据计算
"""
import numpy as np
import pandas as pd
from pandas import Series, DataFrame
from datetime import timedelta, datetime
from dateutil.parser import parse

"""
读写csv文件
"""
# 读取csv文件
df = pd.read_csv('data_english.csv', encoding='gbk')
# print df
print type(df)  # <class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
print df.columns  # 所有列的标签
print df.index  # 所有行的标签
print df.book_id  # 选择某一列，可以使用df.book_id ，也可以使用df['book_id']
print type(df.book_id)  # <class 'pandas.core.series.Series'>
print np.array(df.book_id)  # 将Series转换为numpy的darray格式
print '---------------------------------------------------------'

# 写入csv文件
# df.to_csv('dat.csv', index=False, encoding='gbk')  # index=False表示不把index写入文件

"""
行列的选取
"""
print df.read_name  # 选择一列
print df[:3]  # 选择前3行
print df.loc[:, ('read_num', 'read_name')]  # df.loc[行标签，列标签]
print df.iloc[2, 4]  # df.iloc[行位置，列位置]
print df.ix[2, 4]  # df.ix[行位置或行标签，列位置或列标签]

# bool判断
print df[df.read_name == u'山问萍'].head()  # 获取符合条件的行列
print df[(df.read_name == u'山问萍') & (df.book == u'植物生理学实验教程')]  # 多个条件
print '----------------------------------------------'

"""
两个df相merge
"""
# pd.concat([df1, df2])  # 两个df的column都一样，index不重复（增加列）
# pd.concat([df1, df2], axis=1)  # 两个df的index都一样，column不重复（增加行）

"""
增加列，删除列，重命名某一列
"""
# df['new_col'] = xxx  # 直接增加一列，加到最后一列
# df.insert[1, 'new_col']  # 使用df.insert 插入一列，可以设置这一列的位置
# del df['one_col']  # 直接使用del进行删除，删除某一列
# df = df.rename(columns={'old_name': 'new_name'})  # 重命名某一列
# df = df.rename(columns={'old_name': 'new_name'}, inplace=True)
# print '--------------------------------------------------------'

"""
apply(): 对dataframe的内容进行批量处理，比循环更快
map(),
agg()：对分组的结果再分别进行不同的操作
"""

"""
数据合并
"""
import numpy as np
import pandas as pd

data1 = pd.DataFrame({'level': ['a', 'b', 'c', 'd'], 'number': [1, 3, 5, 7]})
data2 = pd.DataFrame({'level': ['a', 'b', 'c', 'e'], 'number': [2, 3, 4, 5]})
print data1
print data2
print pd.merge(data1, data2, on='level')  # 合并，内连接

data3 = pd.DataFrame({'level1': ['a', 'b', 'c', 'd'], 'number': [1, 3, 5, 7]})
data4 = pd.DataFrame({'level2': ['a', 'b', 'c', 'e'], 'number': [2, 3, 4, 5]})
print pd.merge(data3, data4, left_on='level1', right_on='level2')
print pd.merge(data3, data4, left_on='level1', right_on='level2', how='left')
print '----------------------------------------'
"""
merge参数说明：
left和right:两个不同的DataFrame
how:合并的方式-->inner内连接，right右连接，left左连接，outer外连接，默认为inner
on:用于连接的列索引名称，必须存在于两个DataFrame对象中
left_on:
right_on:
left_index:
right_index:
sort:默认为True,将合并的数据进行排序
suffixes:当列名相同时，合并后，自动添加后缀名称，默认为(_x, _y)
copy:默认为True，复制数据结构
indicator:
"""

"""
重叠数据合并
"""
data3 = pd.DataFrame({'level': ['a', 'b', 'c', 'd'], 'number1': [1, 3, 5, np.nan]})
data4 = pd.DataFrame({'level': ['a', 'b', 'c', 'e'], 'number2': [2, np.nan, 4, 5]})
print data3.combine_first(data4)  # 相同标签下的内容优先显示data3的内容，如果某个数据缺失，就用另外一个数据补上

"""
数据重塑和轴向旋转
数据重塑：reshape()
轴向旋转：unstack(),stack()
"""
data = pd.DataFrame(np.arange(12).reshape(3, 4), columns=['a', 'b', 'c', 'd'], index=['wang', 'li', 'zhang'])
print data
print data.unstack()  # 轴向旋转
print '---------------------------------'

"""
数据转换
"""
data = pd.DataFrame({'a': [1, 3, 3, 4], 'b': [1, 3, 3, 5]})
print data
print data.duplicated()  # 判断是否重复行
print data.drop_duplicates()  # 去除重复行

"""
替换值
"""
data = pd.DataFrame({'a': [1, 3, 3, 4], 'b': [1, 3, 3, 5]})
print data.replace(1, 2)  # 凡是数据1，全部替换成数据2
print data.replace([1, 4], np.nan)  # 凡是数据1，4，全部替换成np.nan

"""
数据分段
"""
data = [11, 15, 18, 20, 25, 26, 27, 24]
bins = [15, 20, 25]
print data
print pd.cut(data, bins)