和index有关的pandas切片问题

本文解析了Pandas中Series和DataFrame切片操作的差异,强调了index类型对切片方式的影响。当index为int类型时,切片被视为按index取值,而非按位置。文章通过实例对比了不同index类型下切片行为的区别。

我们使用pandas常常会涉及到切片操作,特别是一维的Series,我常常觉得它和Python list无甚区别,所以经常就用list的切片方法去切片Series。

然而结果呢?有时候会成功,有时候就会报恼人的KeyError。次数多了之后,我发现这样一个问题:

当Series或者DataFrame的index为int类型时,你对它进行切片,切片的数字或者区段,pandas会自动理解为index,即它会认为你在用index进行切片。此时如果你Series的index和正常的从0开始的有序整数不一样的话,自然会报错;然而若你的index非int数据类型,比如说是str字符串,那么你采取切片就和list一样了,即一个名为“ser”的Series,ser[0]就代表着第一个值,和index无关;此外,如果你使用str类型的index去取,照样也可以取出。

所以,综上,当你的Series或DataFrame的index的数据类型是int类型时,你就无法用list切片的方式进行切片或者取单个数值,此时你只能按照index取;如果你的Series或DataFrame的index的数据类型不是int类型,那么你可以用index取,也可以用list切片的方式取

 

下面上简单的code:

# index不是int类型时(此时为str类型):
dfdf = pd.Series({'1':1,'2':2,'3':3,'4':4})
dfdf
>>> 1    1
    2    2
    3    3
    4    4
    dtype: int64

dfdf[0]
>>> 1

dfdf[-1]
>>> 4

dfdf['1']
>>> 1
# 用list的取数方法或者用str类型的index取都可以
# 当index是int类型时:
# 用astype方法先把index类型转换一下:
dfdf.index = dfdf.index.astype(int)
dfdf.index
>>> Int64Index([1, 2, 3, 4], dtype='int64')

dfdf[0]
>>> KeyError: 0     # 此处省略一万字...

dfdf[-1]
>>> KeyError: -1    # 此处省略一万字...

dfdf[1]
>>> 1

有时候我们要用pandas库处理从数据库中取出来的数据,此时取出来的数据的主键往往会被大家设置成DataFrame的index。而主键往往又都是int类型,所以当你做过drop()/rank()/sort_values()的操作后,原int类型的index必然会乱掉,此时你想取前x条数据,然后又想用df[i]拿到排在第i位的数值的时候,等待你的必然是凉凉。

所以,我们可以在一开始就把index转换为str类型

### pandas 数据切片的使用方法 在数据分析领域,Pandas 是一个强大的工具库,提供了灵活的数据切片功能。以下是 Pandas 数据切片的主要方法及其应用示例。 #### 1. 基本索引切片 Pandas 支持通过 `.loc` `.iloc` 进行基于标签位置的切片操作。`.loc` 使用行列的标签进行切片,而 `.iloc` 使用整数位置进行切片。 ```python import pandas as pd import numpy as np # 创建一个示例 DataFrame data = pd.DataFrame(np.arange(20).reshape((4,5)), index=list("ABCD"), columns=list("vwxyz")) print(data) # 使用 .loc 切片(基于标签) result_loc = data.loc['A':'C', 'v':'x'] print(result_loc) # 输出 A 到 C 行,v 到 x 列的数据[^1] # 使用 .iloc 切片(基于位置) result_iloc = data.iloc[0:3, 0:3] print(result_iloc) # 输出前 3 行前 3 列的数据[^1] ``` #### 2. 条件切片 除了基本的索引切片外,Pandas 还支持基于条件的切片操作。可以通过布尔表达式筛选满足特定条件的数据。 ```python # 条件切片 condition = data['w'] > 5 # 筛选 w 列中值大于 5 的行 filtered_data = data[condition] print(filtered_data) # 输出满足条件的行[^2] # 复杂条件 complex_condition = (data['w'] > 5) & (data['y'] < 15) complex_filtered_data = data[complex_condition] print(complex_filtered_data) # 输出同时满足多个条件的行 ``` #### 3. 切块操作 对于大规模数据集,可以使用 Pandas 提供的切块功能对数据进行分块处理。例如,使用 `groupby` 或者手动分割数据。 ```python # 手动切块 chunk_size = 2 for i in range(0, len(data), chunk_size): chunk = data.iloc[i:i + chunk_size] print(chunk) # 每次输出固定大小的块[^3] # 使用 groupby 进行切块 grouped = data.groupby(lambda x: x // 2) for name, group in grouped: print(name) print(group) # 按照自定义规则分组[^4] ``` #### 4. 时间序列切片 如果数据包含时间序列索引,Pandas 提供了专门的时间序列切片功能。 ```python # 时间序列切片 dates = pd.date_range('20200217', periods=6) df = pd.DataFrame(np.arange(24).reshape((6, 4)), index=dates, columns=['A', 'B', 'C', 'D']) # 切片指定日期范围 time_slice = df['2020-02-18':'2020-02-20'] print(time_slice) # 输出指定日期范围内的数据 ``` --- ###
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