Python Pandas 数据处理入门指南

安装和导入

• 使用 pip 安装：pip install pandas
• 导入库：import pandas as pd

数据结构：DataFrame 和 Series

• DataFrame：二维表状数据结构，具有行（索引）和列（列标签）。
• Series：一维数据结构，包含一系列具有共同索引的标量值。

数据创建和导入

• 创建 DataFrame：df = pd.DataFrame({...})
• 从文件导入：df = pd.read_csv("file.csv")
• 从字典导入：df = pd.DataFrame(dict)

数据操作

• 选择数据： 使用 loc 和 iloc 基于标签或位置选择行和列。
• 过滤数据： 使用 query() 或 filter() 根据条件过滤数据。
• 分组和聚合： 使用 groupby() 和聚合函数（如 mean() 和 sum()) 分组并计算聚合统计数据。
• 数据转换： 使用 fillna()、replace() 和 astype() 等方法处理丢失值、转换数据类型并应用自定义转换。

数据可视化

• 绘图： 使用 plot()、scatter() 和 hist() 等方法绘制直方图、散点图和折线图。
• 热力图： 使用 heatmap() 绘制热力图，以可视化数据矩阵中值之间的相关性。

数据清理和预处理

• 处理丢失值： 使用 fillna() 或 dropna() 处理丢失值。
• 处理重复值： 使用 duplicated() 查找重复值，并使用 drop_duplicates() 删除它们。
• 处理异常值： 使用 idxmax() 和 idxmin() 查找异常值，并使用 replace() 或 clip() 替换或限制它们。

高级主题

• 合并和连接： 使用 merge() 和 join() 连接不同的 DataFrame。
• 时间序列处理： 使用 pd.Timestamp 和 pd.PeriodIndex 处理时间序列数据。
• 性能优化： 使用 astype()、inplace=True 和向量化操作优化数据处理。

最佳实践

• 使用描述性变量名和索引。
• 保持数据类型的一致性。
• 充分利用 Pandas 的矢量化功能。
• 正确处理丢失值和异常值。
• 遵循 PEP 8 编码约定。

结论 掌握 python Pandas 是数据处理和分析的基石。通过遵循本指南，初学者可以了解 Pandas 的核心功能和最佳实践。熟练使用 Pandas 将使个人能够高效地处理复杂数据集，从中提取有意义的见解并解决各种数据分析问题。