pandas -- DataFrame的级联以及合并操作

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小编点评

##aconda集成环境搭建指南 这篇文章将介绍如何使用 Anaconda 创建一个包含数据分析和机器学习所需的所有环境安装目录的可视化开发工具。 **1. 安装 dependencies** 首先,需要安装以下库: * pandas * numpy * matplotlib 可以使用终端运行以下命令: ```bash conda install pandas numpy matplotlib ``` **2. 创建环境** 创建一个名为 `environment.yaml` 的文件,并添加以下内容: ```yaml pandas_version: 1.1.5 numpy_version: 1.18.5 matplotlib_version: 3.5.1 ``` 保存该文件并启动aconda。 **3. 启动环境** 运行以下命令启动环境: ```bash conda activate environment.yaml ``` **4. 验证环境** 在新的终端窗口中,运行以下命令验证环境是否成功创建: ```bash conda env list ``` 应该看到以下输出: ``` # environment pandas_version = 1.1.5 numpy_version = 1.18.5 matplotlib_version = 3.5.1 ``` **5. 使用开发工具** 现在可以使用开发工具进行数据分析和机器学习工作了。例如,您可以使用 pandas 读取数据,创建图表,和训练模型。 **6. 注解** * `df1.append(df2)` 与 `df1.merge(df2, on='employee)` 等效。 * `left_on` 和 `right_on` 参数用于指定左右两边的哪一列作为连接的列。 * `outer` 和 `inner` 选项用于指定是否进行完全匹配的级联。 * `left_on` 和 `right_on` 可以手动指定。

正文

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开发环境

  • anaconda
    • 集成环境:集成好了数据分析和机器学习中所需要的全部环境
    • 安装目录不可以有中文和特殊符号
  • jupyter
    • anaconda提供的一个基于浏览器的可视化开发工具
import pandas as pd
import numpy as np

级联操作 -- 对应表格

  • pd.concat
  • pd.append
  • pandas使用pd.concat函数,与np.concatenate函数类似,只是多了一些参数:
    • objs
    • axis=0
    • keys
    • join='outer' / 'inner':表示的是级联的方式,outer会将所有的项进行级联(忽略匹配和不匹配),而inner只会将匹配的项级联到一起,不匹配的不级联
    • ignore_index=False

匹配级联

df1 = pd.DataFrame(data=np.random.randint(0,100,size=(5,3)),columns=['A','B','C'])
df2 = pd.DataFrame(data=np.random.randint(0,100,size=(5,3)),columns=['A','D','C'])
pd.concat((df1,df2),axis=1)  # 行列索引都一致的级联叫做匹配级联

不匹配级联

  • 不匹配指的是级联的维度的索引不一致。例如纵向级联时列索引不一致,横向级联时行索引不一致
  • 有2种连接方式:
    • 外连接:补NaN(默认模式)
    • 内连接:只连接匹配的项
pd.concat((df1,df2),axis=0)

内连接

pd.concat((df1,df2),axis=0,join='inner')  # inner直把可以级联的级联不能级联不处理

外连接

  • 如果想要保留数据的完整性必须使用 outer(外连接)
pd.concat((df1,df2),axis=0,join='outer')

  • append函数的使用
df1.append(df2)

合并操作 -- 对应数据

  • merge与concat的区别在于,merge需要依据某一共同列来进行合并
  • 使用pd.merge()合并时,会自动根据两者相同column名称的那一列,作为key来进行合并。
  • 注意每一列元素的顺序不要求一致

一对一合并

from pandas import DataFrame
df1 = DataFrame({'employee':['Bob','Jake','Lisa'],
                'group':['Accounting','Engineering','Engineering'],
                })
df1

df2 = DataFrame({'employee':['Lisa','Bob','Jake'],
                'hire_date':[2004,2008,2012],
                })
df2

pd.merge(df1,df2,on='employee')

一对多合并

df3 = DataFrame({
    'employee':['Lisa','Jake'],
    'group':['Accounting','Engineering'],
    'hire_date':[2004,2016]})
df3

df4 = DataFrame({'group':['Accounting','Engineering','Engineering'],
                       'supervisor':['Carly','Guido','Steve']
                })
df4

pd.merge(df3,df4)  # on如果不写,默认情况下使用两表中公有的列作为合并条件

多对多合并

df1 = DataFrame({'employee':['Bob','Jake','Lisa'],
                 'group':['Accounting','Engineering','Engineering']})
df1

df5 = DataFrame({'group':['Engineering','Engineering','HR'],
                'supervisor':['Carly','Guido','Steve']
                })
df5

pd.merge(df1,df5,how='right')

pd.merge(df1,df5,how='left')

key的规范化

  • 当两张表没有可进行连接的列时,可使用left_on和right_on手动指定merge中左右两边的哪一列列作为连接的列
df1 = DataFrame({'employee':['Bobs','Linda','Bill'],
                'group':['Accounting','Product','Marketing'],
               'hire_date':[1998,2017,2018]})
df1

df5 = DataFrame({'name':['Lisa','Bobs','Bill'],
                'hire_dates':[1998,2016,2007]})
df5

pd.merge(df1,df5,left_on='employee',right_on='name')

内合并与外合并

  • outer取并集
  • inner取交集
df6 = DataFrame({'name':['Peter','Paul','Mary'],
               'food':['fish','beans','bread']}
               )
df7 = DataFrame({'name':['Mary','Joseph'],
                'drink':['wine','beer']})
df6

df7

pd.merge(df6,df7,how='outer')

df6 = DataFrame({'name':['Peter','Paul','Mary'],
               'food':['fish','beans','bread']}
               )
df7 = DataFrame({'name':['Mary','Joseph'],
                'drink':['wine','beer']})
df6

df7

pd.merge(df6,df7,how='inner')

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