Python數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)與應(yīng)用模塊4Pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用與數(shù)據(jù)讀寫操作4.3熟悉Pandas的DataFrame結(jié)構(gòu)對DataFrame數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)總結(jié)如下：?DataFrame結(jié)構(gòu)每一列的標(biāo)簽值允許使用不同的數(shù)據(jù)類型；?DataFrame結(jié)構(gòu)是表格型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有行和列；?DataFrame結(jié)構(gòu)中的每個數(shù)據(jù)值都可以被修改。?DataFrame結(jié)構(gòu)的行數(shù)、列數(shù)允許增加或者刪除；?DataFrame結(jié)構(gòu)有兩個方向的標(biāo)簽軸，分別是行索引和列索引；?DataFrame結(jié)構(gòu)可以對行和列執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算。4.3.1創(chuàng)建DataFrame對象創(chuàng)建DataFrame對象的語法格式如下：importpandasaspdpd.DataFrame(data,index,columns,dtype,copy)其函數(shù)參數(shù)說明如下：?data：一組數(shù)據(jù)，可以是ndarray、series、list（列表）、dictionary（字典）、標(biāo)量以及另一個DataFrame。?index：行索引，也可以稱為行標(biāo)簽，如果沒有傳遞index值，則默認(rèn)行索引是np.arange(n)，n代表data的元素個數(shù)。?columns：列索引，如果沒有傳遞columns值，則默認(rèn)列索引是np.arange(n)。?dtype：表示每一列的數(shù)據(jù)類型。?copy：默認(rèn)為False，表示復(fù)制數(shù)據(jù)data。4.3.2使用列索引操作DataFrameDataFrame可以使用列索引（columnsindex）來完成數(shù)據(jù)的選取、添加和刪除操作，列索引通過columns屬性獲取的。1．使用列索引選取DataFrame的數(shù)據(jù)列（1）選擇單列數(shù)據(jù)可以使用列索引標(biāo)簽輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選取，如果想選擇一列的內(nèi)容，可把這一列的名稱作為索引。（2）選擇多列數(shù)據(jù)如果要選擇多列的內(nèi)容，可把這多列的名稱構(gòu)成一個列表形式。4.3.2使用列索引操作DataFrame（3）選取DataFrame中的1個數(shù)據(jù)如果想獲取存儲在DataFrame對象中的一個元素，需要依次指定元素所在的列名稱、行的索引值或標(biāo)簽。例如，使用df1['name'][2]可以選擇DataFrame數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中姓名為“溫暖”的元素。（4）選取DataFrame中的某個范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)如果想獲取存儲在DataFrame對象中某個范圍內(nèi)的元素，可用切片方式指定元素所在的列名稱的范圍和行的索引值或標(biāo)簽的范圍。例如，使用df1['name'][1:3]可以選擇姓名為“路遠(yuǎn)”和“溫暖”的元素。4.3.2使用列索引操作DataFrame2．使用列索引添加DataFrame的數(shù)據(jù)列使用columns列索引標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)添加新的DataFrame數(shù)據(jù)列，通過指定DataFrame對象新列的名稱，并為其賦值即可。4.3.2使用列索引操作DataFrame3．使用列索引刪除DataFrame中的數(shù)據(jù)列使用del()和pop()方法都能夠刪除DataFrame中的數(shù)據(jù)列。（1）使用del()方法刪除DataFrame中的數(shù)據(jù)列如果要刪除DataFrame中一整列的所有數(shù)據(jù)，可以使用del命令。（2）使用pop()方法刪除DataFrame中的數(shù)據(jù)列pop()函數(shù)可以將所選列從原數(shù)據(jù)塊中刪除，原數(shù)據(jù)塊不再保留該列。4.3.2使用列索引操作DataFrame（3）使用drop()函數(shù)刪除DataFrame中的數(shù)據(jù)列在drop()函數(shù)中有兩個參數(shù)，一個參數(shù)是axis，當(dāng)參數(shù)axis=1時，則刪除列元素；當(dāng)axis=0時，則刪除行元素。還有一個參數(shù)是inplace，當(dāng)inplace設(shè)置為True時，drop()函數(shù)執(zhí)行內(nèi)部刪除，不返回任何值，原數(shù)據(jù)發(fā)生改變；當(dāng)inplace設(shè)置為False時，原數(shù)據(jù)不會發(fā)生改變，只是輸出被刪除的部分?jǐn)?shù)據(jù)。4.3.3使用行索引操作DataFrame1．使用loc[]屬性基于標(biāo)簽索引選取DataFrame中的數(shù)據(jù)loc[]屬性的功能是基于標(biāo)簽索引選取數(shù)據(jù)，df.loc[]只能使用標(biāo)簽索引，不能使用整數(shù)索引。當(dāng)通過標(biāo)簽索引的切片方式來篩選數(shù)據(jù)時，它的取值前閉后閉，也就是包括邊界值標(biāo)簽（開始和結(jié)束）。loc[]屬性具有多種訪問方法，如下所示：?一個標(biāo)量標(biāo)簽?標(biāo)簽列表?切片對象?布爾數(shù)組4.3.3使用行索引操作DataFrame2．使用iloc[]屬性基于整數(shù)索引選取DataFrame中的數(shù)據(jù)df.iloc[]屬性只能使用整數(shù)索引，不能使用標(biāo)簽索引，通過整數(shù)索引切片選擇數(shù)據(jù)時，前閉后開（不包含邊界結(jié)束值）。同Python和NumP一樣，它們的索引都是從0開始。iloc[]屬性提供了以下多種方式來選擇數(shù)據(jù)：?整數(shù)索引?整數(shù)列表?數(shù)值范圍4.3.3使用行索引操作DataFrame2．使用iloc[]屬性基于整數(shù)索引選取DataFrame中的數(shù)據(jù)df.iloc[]屬性只能使用整數(shù)索引，不能使用標(biāo)簽索引，通過整數(shù)索引切片選擇數(shù)據(jù)時，前閉后開（不包含邊界結(jié)束值）。同Python和NumP一樣，它們的索引都是從0開始。iloc[]屬性提供了以下多種方式來選擇數(shù)據(jù)：?整數(shù)索引?整數(shù)列表?數(shù)值范圍4.3.3使用行索引操作DataFrame（1）選取DataFrame中的單行數(shù)據(jù)通過將數(shù)據(jù)行所在的索引位置傳遞給iloc[]屬性，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)行選取。其返回值是一個Series對象，其中列的名稱已經(jīng)變?yōu)樗饕龜?shù)組的標(biāo)簽，而列中的元素變?yōu)镾eries數(shù)據(jù)部分。（2）選取DataFrame中的多行數(shù)據(jù)利用iloc屬性和一個數(shù)組的切片來指定DataFrame對象的索引列表的取值范圍，從而可選取多行元素。4.3.3使用行索引操作DataFrame3．通過切片操作選取DataFrame中的多行數(shù)據(jù)也可以使用切片的方式同時選取DataFrame中的多行數(shù)據(jù)。4.3.3使用行索引操作DataFrame4．DataFrame對象添加數(shù)據(jù)行（1）使用loc屬性結(jié)合標(biāo)簽索引添加數(shù)據(jù)行可以使用loc屬性結(jié)合標(biāo)簽索引為DataFrame對象新添加一行，并為此行賦值即可。（2）使用iloc屬性結(jié)合整數(shù)索引添加數(shù)據(jù)行可以使用iloc屬性結(jié)合整數(shù)索引為DataFrame對象新添加一行，并為此行賦值即可。（3）使用append()函數(shù)將新的數(shù)據(jù)行添加到DataFrame中可以使用append()函數(shù)可以將新的數(shù)據(jù)行添加到DataFrame中，該函數(shù)會在行末追加數(shù)據(jù)行。4.3.3使用行索引操作DataFrame5．刪除數(shù)據(jù)行可以使用drop()函數(shù)結(jié)合行索引或行索引標(biāo)簽，從DataFrame中刪除某一行或者多行數(shù)據(jù)。如果存在重復(fù)的行索引，那么它們將被一起刪除。4.3.4使用DataFrame的常用屬性和方法1．使用index屬性獲取DataFrame的行索引列表要獲取DataFrame的行索引列表，調(diào)用DataFrame的index屬性即可。2．使用columns屬性獲取DataFrame對象所有列的名稱調(diào)用DataFrame的columns屬性即可獲取DataFrame對象所有列的名稱。4.3.4使用DataFrame的常用屬性和方法3．設(shè)置行索引和列索引標(biāo)簽使用index屬性可以指定DataFrame結(jié)構(gòu)中的索引數(shù)組，使用columns屬性可以指定包含列名稱的行。通過對一個DataFrame對象的index屬性進(jìn)行name設(shè)置（）就可以為DataFrame結(jié)構(gòu)設(shè)置行索引標(biāo)簽名稱。通過對一個DataFrame對象的columns屬性進(jìn)行name設(shè)置（）就可以為DataFrame結(jié)構(gòu)設(shè)置列索引標(biāo)簽名稱。4．使用T（Transpose）屬性對DataFrame進(jìn)行轉(zhuǎn)置DataFrame的T屬性返回DataFrame的轉(zhuǎn)置，也就是把行和列進(jìn)行交換。4.3.4使用DataFrame的常用屬性和方法5．使用empty屬性判斷數(shù)據(jù)對象是否為空empty屬性返回一個布爾值，判斷數(shù)據(jù)對象是否為空，若為True表示對象為空。6．使用ndim屬性獲取數(shù)據(jù)對象的維數(shù)ndim屬性返回數(shù)據(jù)對象的維數(shù)，DataFrame是一個二維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。7．使用shape屬性獲取DataFrame的形狀shape屬性返回一個代表DataFrame維度的元組，返回值元組(m,n)，其中m表示行數(shù)，n表示列數(shù)。4.3.4使用DataFrame的常用屬性和方法8．使用values屬性返回DataFrame中的所有數(shù)據(jù)values屬性以ndarray數(shù)組的形式返回DataFrame中的所有數(shù)據(jù)。9．使用head()和tail()方法查看數(shù)據(jù)使用head()或者tail()方法可以查看DataFrame的部分?jǐn)?shù)據(jù)，其中head()方法返回前n行數(shù)據(jù)，默認(rèn)顯示前5行數(shù)據(jù)。tail()方法返回后n行數(shù)據(jù)。4.3.4使用DataFrame的常用屬性和方法10．使用shift()方法移動行或列如果想要移動DataFrame中的某一行/列，可以使用shift()方法實(shí)現(xiàn)，它提供了一個periods參數(shù)，該參數(shù)表示在特定的軸上移動指定的步幅。shift()方法的返回值是移動后的DataFrame副本。shift()方法的語法格式如下：DataFrame.shift(periods=1,freq=None,axis=0)4.3.4使用Dat