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数据分析和建模方面的大量编程工作都是用在数据准备上的:载入、清理、转换以及重塑。有时候,存放在文件或数据库中的数据并不能满足你的数据处理应用的要求。很多人都选择使用通用编程语言(如Python、Perl、R或Java)或UNIX文本处理工具(如sed或awk)对数据格式进行专门处理。幸运的是,pandas和Python标准库提供了一组高级的、灵活的、高效的核心函数和算法,它们使你可以轻松地将数据规整化为正确的形式。
1、合并数据集
pandas对象中的数据能够通过一些内置的方式进行合并:
2、数据库风格的DataFrame合并
数据集的合并(merge)或连接(join)运算是通过一个或多个键将行链接起来的。这些运算是关系型数据库的核心。pandas的merge函数是对数据应用这些算法的主要切入点。
In [4]: import pandas as pd In [5]: import numpy as np In [6]: df1 = pd.DataFrame({‘key‘: [‘b‘, ‘b‘, ‘a‘, ‘c‘, ‘a‘, ‘a‘, ‘b‘], ...: ‘data1‘: range(7)}) In [7]: df2 = pd.DataFrame({‘key‘: [‘a‘, ‘b‘, ‘d‘], ...: ‘data2‘: range(3)}) In [8]: df1 Out[8]: data1 key 0 0 b 1 1 b 2 2 a 3 3 c 4 4 a 5 5 a 6 6 b [7 rows x 2 columns] In [9]: df2 Out[9]: data2 key 0 0 a 1 1 b 2 2 d [3 rows x 2 columns]这是一种多对一的合并。df1中的数据有多个被标记为a和b的行,而df2中key列的每一个值则仅相应一行。对这些对象调用merge就可以得到:
In [10]: pd.merge(df1, df2) Out[10]: data1 key data2 0 0 b 1 1 1 b 1 2 6 b 1 3 2 a 0 4 4 a 0 5 5 a 0 [6 rows x 3 columns]注意,我并没有指明要用哪个列进行连接。假设没有指定,merge就会将重叠列的列名当做键。只是,最好显示指定一下:
In [11]: pd.merge(df1, df2, on=‘key‘) Out[11]: data1 key data2 0 0 b 1 1 1 b 1 2 6 b 1 3 2 a 0 4 4 a 0 5 5 a 0 [6 rows x 3 columns]假设两个对象的列名不同,也能够分别进行指定:
In [12]: df3 = pd.DataFrame({‘lkey‘: [‘b‘, ‘b‘, ‘a‘, ‘c‘, ‘a‘, ‘a‘, ‘b‘], ....: ‘data1‘: range(7)}) In [13]: df4 = pd.DataFrame({‘rkey‘: [‘a‘, ‘b‘, ‘d‘], ....: ‘data2‘: range(3)}) In [14]: pd.merge(df) df1 df2 df3 df4 In [14]: pd.merge(df3, df4, left_on=‘lkey‘, right_on=‘rkey‘) Out[14]: data1 lkey data2 rkey 0 0 b 1 b 1 1 b 1 b 2 6 b 1 b 3 2 a 0 a 4 4 a 0 a 5 5 a 0 a [6 rows x 4 columns]可能你已经主要到了,结果里面c和d以及与之相关的数据消失了。默认情况下,merge做的是“inner”连接;结果中的键是交集。其它方式还有“left”、“right”以及“outer”。外连接求取的是键的交集,组合了左连接和右连接的效果:
In [16]: pd.merge(df1, df2, how=‘outer‘) Out[16]: data1 key data2 0 0 b 1 1 1 b 1 2 6 b 1 3 2 a 0 4 4 a 0 5 5 a 0 6 3 c NaN 7 NaN d 2 [8 rows x 3 columns]多对多的合并操作很easy,无需额外的工作。例如以下所看到的:
In [17]: df1 = pd.DataFrame({‘key‘: [‘b‘, ‘b‘, ‘a‘, ‘c‘, ‘a‘, ‘b‘], ....: ‘data1‘: range(6)}) In [18]: df2 = pd.DataFrame({‘key‘: [‘a‘, ‘b‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘d‘], ....: ‘data2‘: range(5)}) In [19]: df1 Out[19]: data1 key 0 0 b 1 1 b 2 2 a 3 3 c 4 4 a 5 5 b [6 rows x 2 columns] In [20]: df2 Out[20]: data2 key 0 0 a 1 1 b 2 2 a 3 3 b 4 4 d [5 rows x 2 columns] In [21]: pd.merge(df1, df2, on=‘key‘, how=‘left‘) Out[21]: data1 key data2 0 0 b 1 1 0 b 3 2 1 b 1 3 1 b 3 4 5 b 1 5 5 b 3 6 2 a 0 7 2 a 2 8 4 a 0 9 4 a 2 10 3 c NaN [11 rows x 3 columns]多对多连接产生的是行的笛卡尔积。因为左边的DataFrame有3个“b”行,右边的有2个,所以终于结果中就有6个“b”行。连接方式仅仅影响出如今结果中的键:
In [23]: pd.merge(df1, df2, on=‘key‘, how=‘inner‘) Out[23]: data1 key data2 0 0 b 1 1 0 b 3 2 1 b 1 3 1 b 3 4 5 b 1 5 5 b 3 6 2 a 0 7 2 a 2 8 4 a 0 9 4 a 2 [10 rows x 3 columns]要依据多个键进行合并,传入一个由列名组成的列表就可以:
In [24]: left = pd.DataFrame({‘key1‘: [‘foo‘, ‘foo‘, ‘bar‘], ....: ‘key2‘: [‘one‘, ‘two‘, ‘one‘], ....: ‘lval‘: [1, 2, 3]}) In [25]: right = pd.DataFrame({‘key1‘: [‘foo‘, ‘foo‘, ‘bar‘, ‘bar‘], ....: ‘key2‘: [‘one‘, ‘one‘, ‘one‘, ‘two‘], ....: ‘rval‘: [4, 5, 6, 7]}) In [26]: pd.merge(left, right, on=[‘key1‘, ‘key2‘], how=‘outer‘) Out[26]: key1 key2 lval rval 0 foo one 1 4 1 foo one 1 5 2 foo two 2 NaN 3 bar one 3 6 4 bar two NaN 7 [5 rows x 4 columns]结果中会出现哪些键组合取决于所选的合并方式,你能够这样来理解:多个键形成一系列元组,并将其当做单个连接键(当然,实际上并非这么回事)。
警告:
在进行列-列连接时,DataFrame对象中的索引会被丢弃。
对于合并运算须要须要考虑的最后一个问题是对反复列名的处理。尽管你能够手工处理列名重叠的问题,但merge有一个更有用的suffixes选项,用于指定附加到左右两个DataFrame对象的重叠列名上的字符串:
In [27]: pd.merge(left, right, on=‘key1‘) Out[27]: key1 key2_x lval key2_y rval 0 foo one 1 one 4 1 foo one 1 one 5 2 foo two 2 one 4 3 foo two 2 one 5 4 bar one 3 one 6 5 bar one 3 two 7 [6 rows x 5 columns] In [28]: pd.merge(left, right, on=‘key1‘, suffixes=(‘_left‘, ‘_right‘)) Out[28]: key1 key2_left lval key2_right rval 0 foo one 1 one 4 1 foo one 1 one 5 2 foo two 2 one 4 3 foo two 2 one 5 4 bar one 3 one 6 5 bar one 3 two 7 [6 rows x 5 columns]
利用Python进行数据分析——数据规整化:清理、转换、合并、重塑(七)(1)
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原文地址:http://www.cnblogs.com/lcchuguo/p/4068779.html