玩轉(zhuǎn) Pandas 取數(shù)

DataFrame 數(shù)據(jù)篩選，重點(diǎn)介紹的是 3 對(duì)函數(shù)的使用：

• iloc 和 loc，最為重要，經(jīng)常使用的一對(duì)函數(shù)
• at 和 iat
• any 和 all

一、模擬數(shù)據(jù)

本文中模擬了兩份數(shù)據(jù)：

• 第一份的索引為字符類型
• 第二份的索引使用的是默認(rèn)數(shù)值型

import pandas as pd
import numpy as np

# 第一份模擬數(shù)據(jù) df0

df0 = pd.DataFrame(
    [[101, 102, 140], [114, 95, 67], [87, 128, 117]],
    index=['語(yǔ)文', '數(shù)學(xué)', '英語(yǔ)'],
    columns=['小明', '小紅',"小孫"])

df0

#  第二份模擬數(shù) df

df = pd.DataFrame({
    "name":['小明','小王','張菲','關(guān)宇','孫小小','王建國(guó)','劉蓓'],
    "sex":['男','女','女','男','女','男','女'],
    "age":[20,23,18,21,25,21,24],
    "score":[np.nan,600,550,np.nan,610,580,634],  # 缺失兩條數(shù)據(jù)
    "address":[
        "廣東省深圳市南山區(qū)",
        np.nan,  # 數(shù)據(jù)缺失
        "湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)",
        "北京市東城區(qū)",
        "廣東省廣州市白云區(qū)",
        "湖北省武漢市江夏區(qū)",
        "廣東省深圳市龍華區(qū)"
        ]
})

df

二、iloc和loc

iloc 是通過(guò)數(shù)值來(lái)進(jìn)行篩選，loc 是通過(guò)屬性或者行索引名來(lái)進(jìn)行篩選

2.1 iloc

直接指定數(shù)值，取出單行記錄

# 1、使用數(shù)值

df1 = df.iloc[1]  # 單個(gè)數(shù)值取出的行記錄
df1

# 結(jié)果
name          小王
sex            女
age           23
score      600.0
address      NaN
Name: 1, dtype: object

使用冒號(hào)表示全部

df1 = df.iloc[1,:]  # :冒號(hào)表示全部
df1

# 結(jié)果
name          小王
sex            女
age           23
score      600.0
address      NaN
Name: 1, dtype: object

還可以使用切片來(lái)取數(shù)：

df1 = df.iloc[:3]  # 取出前3行記錄
df1

取出非連續(xù)的多行記錄：

df2 = df.iloc[[1,2,4]]  # 取出多行記錄
df2

# 2、取出行記錄的部分列屬性

df3 = df.iloc[2,0:2]
df3

# 結(jié)果
name    張菲
sex      女
Name: 2, dtype: object

# 列方向上使用切片，步長(zhǎng)為2

df4 = df.iloc[2,0:5:2]  
df4

# 結(jié)果
name              張菲
age               18
address    湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)
Name: 2, dtype: object

# 行索引為2，列索引號(hào)為1 和 3

df5 = df.iloc[2,[1,3]]  
df5

# 結(jié)果
sex          女
score    550.0
Name: 2, dtype: object

# 3、取出具體的值

df6 = df.iloc[2,4]
df6

# 結(jié)果
'湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)'

在行和列方向上同時(shí)使用切片，還可以指定步長(zhǎng)：

# 4、行和列方向同時(shí)使用切片

df7 = df.iloc[0:4,0:6:2]
df7

和原數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比一下：

?。?！一個(gè)非常有用的方法：np.r_，幫助我們?nèi)〕龇沁B續(xù)的列屬性

# 5、取出不連續(xù)的行列數(shù)據(jù)，使用np.r_

df8 = df.iloc[:, np.r_[0,2:4]]
df8

df9 = df.iloc[np.r_[0,2:4],:]
df9

2.2 loc

使用的行索引名或者列屬性直接來(lái)取數(shù)

# 1、取出單個(gè)列

df10 = df.loc[:,"name"]  
df10

0     小明
1     小王
2     張菲
3     關(guān)宇
4    孫小小
5    王建國(guó)
6     劉蓓
Name: name, dtype: object

# 2、取出多個(gè)列

df11 = df.loc[:,["name","age"]]  
df11

#  3、使用數(shù)值，取出第一行，索引為0

df12 = df.loc[0]
df12

name              小明
sex                男
age               20
score            NaN
address    廣東省深圳市南山區(qū)
Name: 0, dtype: object

# 4、取出索引為0，1，3的行記錄，此時(shí)列字段是全部保留

df13 = df.loc[[0,1,3]]
df13

# 使用冒號(hào):，表示全部列，效果同上

df14 = df.loc[[0,1,3],:]  
df14

# 5、取出部分行和部分列

df15 = df.loc[[0,1,3],["name","sex","score"]]
df15

# 6、!!!使用索引切片：同時(shí)包含起止位置

df16 = df.loc[0:3]
df16

df.loc[:]  # 表示所有數(shù)據(jù)

# 7、列篩選的時(shí)候，必須有行元素

# 所有行的name和score兩列
df17 = df.loc[:,["name","score"]]
df17

# 所有行的age及后面全部列

df18 = df.loc[:,"age":]
df18

# 8、部分行，age及其后面的全部列

# 謹(jǐn)記：包含起止位置，這是和python切片不同的地方

df19 = df.loc[1:3,"age":]
df19

# 9、針對(duì)非數(shù)值型行索引的取數(shù)

df20 = df0.loc["語(yǔ)文"]
df20

小明    101
小紅    102
小孫    140
Name: 語(yǔ)文, dtype: int64

# 10、注意兩個(gè)方括號(hào)取出的是DataFrame數(shù)據(jù)，單個(gè)括號(hào)是Series型數(shù)據(jù)

df0.loc[["語(yǔ)文"]]

df0.loc[["語(yǔ)文","英語(yǔ)"]]

# 11、取出部分行和列數(shù)據(jù)

df21 = df0.loc[["語(yǔ)文","英語(yǔ)"],"小明"]  
df21

語(yǔ)文    101
英語(yǔ)     87
Name: 小明, dtype: int64

df0.loc[["語(yǔ)文","英語(yǔ)"],["小明","小孫"]]  

# 12、直接使用行索引名來(lái)取數(shù)

df0.loc[["語(yǔ)文","英語(yǔ)"]]

2.3 兩者對(duì)比

df.loc[[1,2]]

df.iloc[[1,2]]

# 指定我們需要的列屬性名

df.loc[[1,2],["name","score"]]  

# 取出第1和2行，0和3列

df.iloc[[1,2],np.r_[0,3]]

三、at 和 iat

3.1 at

at 函數(shù)類似于 loc，但是 at 函數(shù)取出的僅僅是一個(gè)值

df22 = df.at[4,"sex"]
df22

'女'

df.at[2,"name"]

'張菲'

df0

# 同時(shí)指定索引和列名

df23 = df0.at['語(yǔ)文','小孫']
df23

140

# at、loc連用

df.loc[1].at['age']

23

df

# 列名為name的第4個(gè)元素
df.name.at[4]   

'孫小小'

3.2 iat

和 iloc 一樣，僅僅支持對(duì)數(shù)字索引操作

df24 = df.iat[2,4]
df24

'湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)'

df.loc[2].iat[4]

'湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)'

df.iloc[2].iat[4]

'湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)'

四、any 和 all

• any：如果至少有一個(gè)為 True，則為 True
• all：需要所有結(jié)果為 True，才會(huì)為 True

當(dāng)傳入的 axis=1，會(huì)按照行進(jìn)行查詢；axis=0 表示按照列查詢

4.1 在 Series 數(shù)據(jù)的比較

# 兩個(gè) False 通過(guò) any 結(jié)果為 False

pd.Series([False, False]).any()   # False

pd.Series([True, False]).any()  # True

pd.Series([True, False]).all()  # False

# any：是否跳過(guò)空值

pd.Series([np.nan]).any()  # False

pd.Series([np.nan]).any(skipna=False)  # True

# all：是否跳過(guò)空值

pd.Series([np.nan]).all()  # True

pd.Series([np.nan]).all(skipna=False)  #True  

4.2 在 DataFrame 的比較

df0

# 1、取出待查詢的數(shù)據(jù)
df0.loc[:,["小明","小紅"]]

# 2、進(jìn)行比較
df0.loc[:,["小明","小紅"]] >= 100

any

# 3、使用any函數(shù)篩選

df0[(df0.loc[:,["小明","小紅"]] >= 100).any(1)]

all

只有語(yǔ)文同時(shí)滿足 3 個(gè)人都大于 100

# 4、使用all函數(shù)篩選：只有語(yǔ)文滿足3個(gè)人同時(shí)大于100

df0[(df0.loc[:,["小明","小紅"]] >= 100).all(1)]

五、總結(jié)

本文通過(guò)模擬的數(shù)據(jù)介紹了pandas 的 3 對(duì)函數(shù)使用。其中 loc 和 iloc 函數(shù)是十分常用和實(shí)用的函數(shù)，經(jīng)常會(huì)使用。至此，pandas 的數(shù)據(jù)篩選部分已經(jīng)全部介紹完成。

當(dāng)然介紹的方法只是 pandas 豐富取數(shù)技巧中的部分，還有很多的函數(shù)和方法需要讀者自己平時(shí)去學(xué)習(xí)和積累，希望介紹的方法對(duì)大家有所幫助。

從下一篇文章開(kāi)始，將會(huì)介紹 Pandas 中的各種操作技巧。