Python中Pandas库提供的函数——pd.DataFrame的基本用法

一、DataFrame 的基本概念

pd.DataFrame是 Pandas 库中的一个类，用于创建和操作数据框（DataFrame）。DataFrame 是 Pandas 的核心数据结构，用于以表格形式和处理数据，类似提供电子表格或数据库表格。类了创建pd.DataFrame数据框、访问数据、进行数据操作和分析的方法和属性。

二、DataFrame 的重要特点

1. 表格形式：DataFrame是一个二维表格，其中包含了多行和多列的数据。每个列可以有不同的数据类型，例如整数、浮点数、字符串等。

2. 标签：DataFrame的行和列都有标签（Label），行标签称为索引（Index），列标签通常是字段名或特征名。

3. 数据操作：DataFrame提供了丰富的数据操作方法，包括数据筛选、切片、合并、分组、聚合、排序等。

4. 数据查看：您可以使用.head()方法来查看DataFrame的前几行数据，以了解数据的结构和内容。

5. 数据统计：DataFrame提供了.describe()方法，用于生成数据的统计摘要信息，包括均值、标准差、简单、顶点等。

6. 数据过滤：你可以使用条件表达式来过滤数据，例如选择满足特定条件的行。

7. 数据可视化：Pandas 与其他数据可视化库（如 Matplotlib 和 Seaborn）结合使用，可以轻松创建各种图表和可视化，以探索和传输数据。

8. 数据导入和导出：DataFrame可以从各种数据源导入数据，如CSV文件、Excel表格、SQL数据库等，并且可以将数据导出为不同格式的文件。

9. 数据恢复处理：DataFrame提供了处理数据中的恢复值的方法，如删除恢复值或恢复恢复值。

10. 数据索引：DataFrame可以使用行索引和列标签来访问特定的数据元素。

11. 数据转换：您可以对DataFrame进行各种数据转换操作，如数据类型转换、列重命名、数据透视表等。

三、DataFrame 的具体代码操作

 1.创建空的数据框：

import pandas as pd
df = pd.DataFrame()
print(df)
# 运行结果
'''
Empty DataFrame
Columns: []
Index: []
'''

这将创建一个空的数据框，可以在后续添加数据。

2.从创建列表数据框：

import pandas as pd
data = [['Alice', 25], ['Bob', 30], ['Charlie', 35]]
df = pd.DataFrame(data, columns=['Name', 'Age'])
print(df)
# 运行结果
'''
      Name  Age
0    Alice   25
1      Bob   30
2  Charlie   35
'''

这将创建一个包含姓名和年龄列的数据框。

3.从字典创建数据框：

import pandas as pd
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df)
# 运行结果
'''
      Name  Age
0    Alice   25
1      Bob   30
2  Charlie   35
'''

这将创建一个与上述示例相同的数据框。

4.访问数据：

import pandas as pd
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
a = df['Name']  # 获取 'Name' 列的数据
b = df.loc[0]    # 获取第一行的数据
print(a)
print(b)
# 运行结果
'''
0      Alice
1        Bob
2    Charlie
Name: Name, dtype: object
Name    Alice
Age        25
Name: 0, dtype: object
'''

5.数据操作：

import pandas as pd
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
a = df['Age'].mean()  # 计算 'Age' 列的平均值
b = df.sort_values(by='Age', ascending=False)  # 按 'Age' 列排序,ascending=True是从小到大，ascending=False是从大到小
print(a)
print(b)
# 运行结果
'''
30.0
      Name  Age
2  Charlie   35
1      Bob   30
0    Alice   25
'''

 6.数据查看：

import pandas as pd
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
a = df.head(2)     # 查看前几行数据，df.head()默认为前5行
b = df.tail(2)    # 查看后3行数据
print(a)
print(b)
# 运行结果
'''
    Name  Age
0  Alice   25
1    Bob   30
      Name  Age
1      Bob   30
2  Charlie   35
'''

7.数据统计：

import pandas as pd
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
c=df.describe()  # 生成数据的统计摘要信
print(c)
# 运行结果
'''
Age
count   3.0
mean   30.0
std     5.0
min    25.0
25%    27.5
50%    30.0
75%    32.5
max    35.0
'''

这些是一些常见的最有效pd.DataFrame示例，Pandas 提供了丰富的高效方法和功能，使你能够进行数据处理和分析。数据科学、机器学习、统计分析等领域中经常使用 Pandas 数据框来处理和分析数据。