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Python编程 | pandas.dataframe 专题使用指南

Python编程 | pandas.dataframe 专题使用指南 JoinQuant聚宽
2017-11-09
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导读:取用数据的时候有时候会取用dataframe的格式,很多人都不熟,本篇重点整理了相关的的内容,以便大家查阅和

本篇是聚宽量化课堂Python编程部分,关于dataframe处理数据的一篇专题使用指南,之后会陆续推出类似的课程。最近小编一直在探索有什么学习内容是大家一直期待的,如果你有什么好的想法,可以留言告诉我们。


细心的小编发现,大家在取用数据时常常会用到dataframe的格式,而且很多人都不熟悉它的用法。所以,本篇重点整理了相关的的内容,以便大家查阅和学习。


dataframe选取数据



1.选取行名、列名、值


2.以标签(行、列的名字)为索引选择数据—— x.loc[行标签,列标签]


3.以位置(第几行、第几列)为索引选择数据—— x.iloc[行位置,列位置]


4.同时根据标签和位置选择数据——x.ix[行,列]


5.选择连续的多行多列——切片

起点索引:终点索引 这种用法叫做一个切片,指从起点索引到终点索引。看实际用法就懂了。

如果起点索引省略代表从头开始,终点索引省略代表直到最后,都省略就代表全部了。

切片在.loc.iloc.ix三种方法中都可以应用

由上例可见,当以位置为索引时,切片是不包括终点的,是左闭右开的。即第1列到第3列不是写作0:2而是0:3。


6.选择不连续的某几行或某几列

备注:当以标签名选取不连续的某几行的时候在这个例子中如df.loc['2016-02-02','2016-02-04',:]这样写会出错,,是时间格式的原因,这样写就可以了df.ix[[pd.Timestamp('2016-02-02'), pd.Timestamp('2016-02-04')]]


7.简便地获取行或列

直接用切片获取行,直接用标签名获取列。注意不要错乱。


8.如何返回一个dataframe的单列或单行

如上,此时返回的是一个series,而不是dataframe。有时单独只获取一行的时候也会返回一个series,如df.ix[0,:]

若要返回dataframe,可用中括号把索引括上,如下。


9.按条件选取数据——df[逻辑条件]

逻辑条件支持&(与)、|(或)、~(非)等逻辑运算

这个方法有个常用情景,即按条件修改数据:



02. dataframe转置、排序



1.转置 df.T


2.按行名或列名排序——df.sort_index

df.sort_index(axis=0,ascending=True)

  • axis= 0 为按行名排序;1 为按列名排序

  • ascending= True 为升序; False 为降序


3.按值排序——df.sort_index

df.sort(by=, ascending=True)

  • by= 按哪一列的值排序,默认是按行标签排序

  • ascending= True 为升序; False 为降序



03. dataframe增删行或列



1.获得一个datframe数据类型的样例


2.增加一列或一行


3.删除行或列——df.drop

df.drop(labels,axis=0,inplace=Flase)

  • labels 行或列的标签名,写在第一个可省略。

  • axis= 0 删除行;1 删除列

  • inplace= False 生成新dataframe;True 不生成新的dataframe,替换原本dataframe。默认是False。

  • 该操作默认返回的是另一个新的dataframe,以至于原来的没有变,如在下面第一个例子中删除的列,在第二个例子中还有。要替换原来的请调整inplace参数



04.链接多个dataframe


1.concat,concat([df1,df2,...],axis=0)

  • axis= 0 纵向;1 横向。

  • 使用前需导入过pandas模块

  • 使用时要注意连接的dataframe行列对齐

  • 可以同时拼接多个dataframe

  • 拼接是强制的,允许连接后存在同名的行或列,见纵向连接的第二个例子


2.横向连接


3.纵向连接



05.组建dataframe



1.组建方法——pd.DataFrame

pd.DataFrame(data=None, index=None, columns=None)

  • data= 数据

  • index= 索引,即行名、行表头

  • columns= 列名、列表头

使用前要执行前面的import pandas as pd


2.用字典型数据组建——pd.DataFrame

方法基本同上,因为字典型自带一个标签,所以就不用写列名了。


3.简便地获得聚宽数据中的时间索引

有时建立一个dataframe时,为了和平台数据保持一致,需要使用相同的时间行索引,但时间数据操作复杂,而且涉及到节假日、非交易日等问题,直接建立比较困难,这里介绍一种简单的方法,快速获得跟平台数据一致的时间索引。原理就是直接把平台数据的时间索引拿出来。例子如下:



06.dataframe的缺失值处理


1.去掉缺失值——df.dropna

df.dropna(axis=0, how='any', thresh=None, subset=None, inplace=False)

  • axis= 0 按行检查缺失;1 按列检查缺失。不写默认为0

  • how= 'any' 有一个缺失值就算缺失;'all' 行或列(根据axis参数)全缺失才算缺失。不写默认为'any'

  • thresh= x,x为一个整数,含义为行或列(根据axis参数)中非缺失数值个数大于等于x则不算缺失,即小于x则算缺失,会被去除。

  • subset= 标签名。选择要对哪个列或行(与axis中的相反)进行检查缺失,没写的则不检查。即限制检查范围。

相对复杂,请看例子和与例子注释。


2.对缺失值进行填充——df.fillna

df.fillna(value=None,axis=None)

  • value= 替换缺失值的值。可以是单个值、字典、dataframe等,但不能是list。区别请看例子。


3.判断数据是否为缺失——df.isnull

为什么要这样用这个方法判断是否为缺失?

因为nan不等于nan(如下例),即用类似x == nan条件为真 这样的判断方法无法判断一个值x是否为nan。




07.常用统计函数



常用统计函数

    describe 针对Series或个DataFrame列计算汇总统计

    count 非na值的数量

    min、max 计算最小值和最大值

    idxmin、idxmax 计算能够获取到最大值和最小值得索引值

    quantile 计算样本的分位数(0到1)

    sum 值的总和

    mean 值得平均数

    median 值得算术中位数(50%分位数)

    mad 根据平均值计算平均绝对离差

    var 样本值的方差

    std 样本值的标准差

    skew 样本值得偏度(三阶矩)

    kurt 样本值得峰度(四阶矩)

    cumsum 样本值得累计和

    cummin,cummax 样本值得累计最大值和累计最小值

    cumprod 样本值得累计积

    diff 计算一阶差分

    pct_change 计算百分数变化

查看函数的详细信息



08.panel类型数据分解成dataframe


1.panel的取用方法

panel类型的的取用方法类似与dataframe,看下例子也就明白了。一般要做统计方面的工作,也是如下分解成dataframe进行操作,基本满足日常需求。了解更多panel的操作可参考:http://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/api.html#panel


2.panel类型数据分解成dataframe方法



09.研究内存取dataframe


1.把dataframe存成csv文件——df.to_csv()

用法如下,文件都是存到研究空间中的,如果不写路径是默认是存在根目录,如df.to_csv('df.csv')


2.读取被存成csv文件的dataframe——pd.read_csv()



dataframe格式的数据处理是策略开发的基本功,本篇重点整理了相关的内容,以便大家查阅和学习,希望对同学们有所帮助。




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