Pandas-------规整数据和分组运算

本文详细介绍了使用Python进行数据处理的高级技巧,包括规整数据、轴向连接、合并数据、数据补充、数据转换等操作,以及分组运算的具体应用。通过实例演示了如何高效地管理和分析数据。

一.规整数据

1.轴向连接
默认情况下是沿0轴连接,当然也可以指定
在这里插入图片描述
当两个数组元素个数不同时,会用 NaN 代替
指定轴连接方向为1轴
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设定多级索引
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可能出出现这种情况
例如,设定的索引名相同,但不对应,连接时会如何呢?
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结果是按照对应索引名称连接

2.合并数据

   pd.merge()函数

一个有意思的函数
作用:按照索引方向取交集
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按照维度方向取并集
注意这两个的差别
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3.组合数据之数据补充
复习一下 np.where 函数
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第一个参数是判段条件,满足执行第二个参数,否则执行第三个

数据补充例子
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用 b 来补充 a
即若没有则补充,若有,则不管

4.数据转换
(1)行列转换
这里只有一个 ‘dropna’ 参数需要注意
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因为默认情况下,NaN是会被丢掉的;
如果不想扔,则通过参数设定
(2)透视表
完成对重复数据的合并
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二.分组运算

    xxxx.describe()  可以显示出有多少条数据

1.合并
借用上面的 students
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通过 groupby 方法合并,并且是可迭代的
也可以通过关键字筛选内容
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添加内容修饰
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2.分组的键
展示 groupby 的全部用法
以科目为标准,求平均值
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当参数是函数时,实现横向和纵向合并
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最后以 ‘subject’为标准,显示各项数据
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### Python 数字建模库推荐 在进行数字建模时,Python 提供了许多强大的库来支持数据分析、可视化以及模型构建。以下是几个常用的库及其特点: #### 1. **Pandas** Pandas 是一个功能强大且灵活的数据处理分析工具[^1]。它提供了高效的数据结构(如 DataFrame Series),能够轻松完成数据清洗、转换规整化操作。这些特性使得 Pandas 成为了许多建模项目中的基础组件。 #### 2. **NumPy** 作为科学计算的核心包之一,NumPy 支持多维数组对象及大量针对该对象的操作函数。对于数值型数据运算来说非常必要,并且也是其他高级库的基础依赖项。 #### 3. **Matplotlib & Seaborn** 虽然主要定位于绘图领域,但 Matplotlib 及其扩展版 Seaborn 同样可以辅助理解模型结果或探索潜在模式。通过直观图形展示复杂关系有助于优化最终解决方案[^3]。 #### 4. **SciPy** 除了基本线性代数外,还包括积分求解器、最优化算法等多种数学方法集合体——这些都是实现特定物理现象模拟所不可或缺的部分。 #### 5. **StatsModels vs Scikit-Learn** 两者均为统计学应用而设计;前者更注重传统回归分析等方面理论验证过程,后者则侧重于现代机器学习技术实践层面的应用开发。具体选择取决于个人需求偏好。 此外还有专门面向三维渲染场景下的 OpenGL 绑定模块可供选用[^2] ,不过这通常适用于更加专业化方向上的研究工作当中去考虑引入与否即可满足一般情况下的要求了。 ```python import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt fig, pic = plt.subplots(2, 3, sharex=True, sharey=True) x = np.linspace(-10, 10, 1000) k = 1 for i in range(2): for j in range(3): picture = pic[i, j] y = (k * x**2 * np.sin(x) + 2 * k + np.cos(x**3)) picture.plot(x, y, 'b', label=f'k={k}') picture.legend(loc='upper left') k += 1 plt.show() ``` 上述代码片段展示了如何利用 NumPy 进行向量化计算并借助 Matplotlib 将不同参数条件下的曲线绘制出来以便观察变化趋势。 ---
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