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  • pandas 数据类型研究(一)数据转换

     当利用pandas进行数据处理的时候,经常会遇到数据类型的问题,当拿到数据的时候,首先需要确定拿到的是正确类型的数据,一般通过数据类型的转化,这篇文章就介绍pandas里面的数据类型(data types也就是常用的dtyps),以及pandas与numpy之间的数据对应关系。

    dataframe中的 object 类型来自于 Numpy,  他描述了每一个元素 在 ndarray 中的类型 (也就是Object类型)。而每一个元素在 ndarray 中 必须用同样大小的字节长度。 比如 int64 float64, 他们的长度都是固定的 8 字节。 

    但是对于string 来说,string 的长度是不固定的, 所以pandas 储存string时 使用 narray, 每一个object 是一个指针

     我们以官网案例作为解析,这样可以省去很多时间。

    import pandas as pd
    import numpy as np
    
    df = pd.read_csv("https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sales_data_types.csv?raw=True")

     然后我们查看每个字段的数据类型:

    数据类型问题如下:

    • Customer number 应该是int64,不应该是float64

    • 2016和2017两个字段是object字符串,但我们应该将其转换为float64或者int64

    • Percent Growth 应该是数字,但是这里是object字符串

    • Year、Month、Day 三个字段应该合并为一个datetime类型的日期数据

    • Active应该是bool型数据

    数据类型转换的方法

    转换数据类型的思路

    • 使用astype()方法强制转化dtype

    • 自定义一个数据转换函数函数

    • 使用pandas内置的tonumeric()和todatetime()

    • 导入数据时转换数据类型

    1、使用astype()方法

    处理pandas数据类型最简单的办法是astype()

    df['Customer Number'].astype('int')

    def astype(self, dtype, copy=True, errors='raise', **kwargs):
    ##############################################################
    dtype : data type, or dict of column name -> data type
        Use a numpy.dtype or Python type to cast entire pandas object to
        the same type. Alternatively, use {col: dtype, ...}, where col is a
        column label and dtype is a numpy.dtype or Python type to cast one
        or more of the DataFrame's columns to column-specific types.
    errors : {'raise', 'ignore'}, default 'raise'.
        Control raising of exceptions on invalid data for provided dtype.
    
        - ``raise`` : allow exceptions to be raised
        - ``ignore`` : suppress exceptions. On error return original object
    
    raise_on_error : DEPRECATED use ``errors`` instead
    kwargs : keyword arguments to pass on to the constructor
    ##############################################################

    方法:

    df["Customer Number"] = df['Customer Number'].astype('int')
    df=df.astype({"Customer Number":'int64'})
    df.dtypes

     那么如何将20162017PercentGrowthJanUnits 从 字符串 转化为 数字,很明显传统的astype的方法是不行的。

    需要自定义类型转换方法。

    2、自定义转换函数

     自定义:

    以 2016和2017列为例,在强制从字符串转为数字之前,我们需要先将 "$"".""," 剔除掉,然后再转换。

    def convert_currency(val):
        """
        Convert the string number value to a float
         - Remove $
         - Remove commas
         - Convert to float type
        """
        new_val = val.replace(',','').replace('$', '')
        return float(new_val)
    df['2016']=df['2016'].apply(convert_currency)
    df.dtypes

     也可以使用lamda表达式

    例如下面的

    df['Percent Growth']=df['Percent Growth'].apply(lambda x: x.replace('%', '')).astype('float') / 100
    df.dtypes

     np.where()方法:

    np.where(condition, do1, do2)

    如果condition满足条件,执行do1,否则执行do2

    import numpy  as np
    df["Active"] = np.where(df["Active"] == "Y", True, False)
    df

     

    3、pandas内置的处理函数

    pandas还有 

    pd.to_numeric(arg,errors='raise')
    pd.to_datetime(arg,errors='raise')

    函数帮助我们转为数据类型。

    errors参数有:

    • raise, errors默认为raise

    • ignore 忽略错误,并把转化前的值直接返回

    • coerce 将错误数据标注为NaN

     因为数据不一定是干净的,对于错误数据我们有三种处理措施。

    pd.to_numeric(df['Jan Units'], errors='coerce')

    pd.to_numeric(df['Jan Units'], errors='ignore')

    to_datetime

     convert the separate month, day and year columns into a datetime . The pandas pd.to_datetime() function is quite configurable but also pretty smart by default.

    he function combines the columns into a new series of the appropriate datateime64 dtype.

    df["Start_Date"] = pd.to_datetime(df[['Month', 'Day', 'Year']])

    四、导入数据时转换数据类型

    除了上面的三种方法,实际上我们也可以在导入数据的时候就处理好。

    def convert_currency(val):
        """
        Convert the string number value to a float
         - Remove $
         - Remove commas
         - Convert to float type
        """
        new_val = val.replace(',','').replace('$', '')
        return float(new_val)
    
    df_2 = pd.read_csv("https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/data/sales_data_types.csv?raw=True",
                       dtype={'Customer Number': 'int'},
                       converters={'2016': convert_currency,
                                   '2017': convert_currency,
                                   'Percent Growth': lambda x: float(x.replace('%', '')) / 100,
                                   'Jan Units': lambda x: pd.to_numeric(x, errors='coerce'),
                                   'Active': lambda x: np.where(x == "Y", True, False)
                                  })

    这章内容参考博客见文档

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