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【数据分析 - 基础入门之pandas篇②】- pandas数据结构——Series

2023-07-18

文章目录前言一、Series的创建1.1列表创建1.2NumPy数组创建1.3字典创建二、Series索引2.1显式索引2.2隐式索引三、Series切片2.1显式切片2.2隐式切片四、Series基本属性和方法4.1属性4.2方法4.3案例——使用bool值去除空值五、Series运算六、Seri

文章目录

  • 前言
  • 一、Series的创建
    • 1.1 列表创建
    • 1.2 NumPy数组创建
    • 1.3 字典创建
  • 二、Series索引
    • 2.1 显式索引
    • 2.2 隐式索引
  • 三、Series切片
    • 2.1 显式切片
    • 2.2 隐式切片
  • 四、Series基本属性和方法
    • 4.1 属性
    • 4.2 方法
    • 4.3 案例——使用 bool 值去除空值
  • 五、Series运算
  • 六、Series多层行索引
    • 6.1 Series多层索引的构建
    • 6.2 Series多层索引的索引和切片操作
  • 结语
  • 相关导读

前言

大家好!我是一朵向阳花(花花花),本期跟大家分享的知识是 pandas 数据结构——Series。

作者的【 Python 数据分析】专栏正在火热更新中,如果本文对您有帮助,欢迎大家点赞 + 评论 + 收藏 !

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一、Series的创建

Series 是一种类似于一维数组的对象,由下面两部分组成:

  • values:一组数据,ndarray 类型
  • index:数据索引

顾名思义,我们在创建 Series 对象时,需要传递一组数据,该数据大多数时候是可迭代对象。因此,下面三种创建方式都是将数据传入到 Series 方法中。

1.1 列表创建

list1 = list('ABCD') # 创建列表
s =pd.Series(list1) # 传递列表数据到 Series 方法中
print(s)
print(type(s.values))
print(type(s.index))
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1.2 NumPy数组创建

n = np.array(range(5,10))
s2 = pd.Series(n)
s2
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1.3 字典创建

前两种方式,都是只传递了数据,那么索引是默认索引(0 ~ N-1);下面的字典创建方式,则是以字典的键为索引,字典的值为数据。

d = {
'a':11,'b':22,'c':33,'d':44
}
s = pd.Series(d)
s
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二、Series索引

从以上 Series 的创建中我们可以看出,Series 的索引是可以修改的 。我们先来探讨以下索引的作用。

  • 获取元素

有多种获取方式,s.索引名,s[‘索引名’],s.loc[‘索引名’]

  • 允许修改

(为 s.index 重新赋值即可,注意前后数量一致)

显式即表示使用索引名称的方式,隐式即表示使用序号的方式。后面的显式切片和隐式切片也是同理。

2.1 显式索引

取单个值时,三种方式:(假设 Series 对象名为 s

  • s.索引名(数字索引不能用这种方式)
  • s[‘索引名’]
  • s.loc[‘索引名’]

取多个值时,返回一个新的 Series 对象,两种方式(也就是加中括号):

  • s.[[‘索引名1’,‘索引名2’]]
  • s.loc[[‘索引名1’,‘索引名2’]]
s = pd.Series(np.array(range(5,10)),index=list('abcde'),name='number')
print(s)
display(s.a,s['a'],s.loc['a'])
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2.2 隐式索引

隐式索引和显示索引的区别就是它通过数字来获取值。因为是数字,因此 s.number 这种方式肯定 不能用了 ,其他都相同。

取单值,两种方式

  • s[number]
  • s.iloc[number]

取多值,两种方式

  • s[[number1,number2]]
  • s.iloc[[number1,number2]]
s = pd.Series(np.array(range(5,10)),index=list('abcde'),name='number')
print(s)
print('取单值')
print(s[1])
print(s.iloc[1])
print('取多值')
print(s[[1,2]])
print(s.iloc[[1,2]])
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三、Series切片

切片操作是获取一个新的 Series 对象的操作,显式切片是为左闭右臂,隐式切片时为左闭右开

2.1 显式切片

两种方式:

  • s[索引名1:索引名2]
  • s.loc[索引名1:索引名2]

2.2 隐式切片

两种方式:

  • s[number1:number2]
  • s.iloc[number1:number2]
s = pd.Series({
'yw':100,
'math':150,
'eng':110,
'Python':130
})
print('数据:',end='')
print('-'*10)
print(s)
print('-'*10)
print('显式切片')
print(s['yw':'math'])
print('-'*10)
print(s.loc['yw':'math'])
print('-'*10)
print('隐式切片')
print(s[0:1])
print('-'*10)
print(s.iloc[0:1])
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四、Series基本属性和方法

Series基本属性和方法是让我们更好了解数据组成的手段。

4.1 属性

属性作用
s.shape查看数据行列
s.ndim查看维度,Series 就是一维,ndim 恒等于1
s.size查看数据总数
s.index查看索引
s.values查看数据
s.name查看 Series 对象的 name,若未设定则为空

4.2 方法

方法功能
s.head()查看前5条数据,若传入数字 n ,则查看前 n 条
s.tail()查看后5条数据,若传入数字 n ,则查看后 n 条
s.isnull()判断数据是否为空,空的为 True ,不空的为 False
s.notnull()判断数据是否不空,空的为 False ,不空的为 True

4.3 案例——使用 bool 值去除空值

原理:Series 切片可以再传入一个 Series 对象,该 Series 对象索引要和原来相同,那么值为 False 的将不会被取出。

请看示例:

s = pd.Series(['a','e','f','b'])
s[pd.Series([True,True,False,True])]
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如果改为:

s = pd.Series(['a','e','f','b'])
s[pd.Series([True,True,False,True],index=list('abcd'))]
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那么将会报错:

下面是 Series 去除空值的案例。

s = pd.Series(['zhangsan','lisi','a',np.NAN,None])
print('数据:'+'-'*10)
print(s)
conditon = s.isnull()
print('判空情况:'+'-'*10)
print(conditon)
# 使用 bool 值索引过滤数据
s = s[~conditon]
print('过滤结果:'+'-'*10)
print(s)
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五、Series运算

Series 运算包括算术运算和 Series 对象之间运算。算术运算是针对每一个元素的,有 +、-、*、/、 //、 %、 ** 等,这里不再赘述。Series 对象间的运算,只要记住,索引一个有一个没有时,计算值为 NaN,其他按照算术运算计算即可。

  • 算术运算
s = pd.Series(np.array(range(5,10)))
print(s)
s * 10
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  • Series对象间的运算
s1 = pd.Series(np.array(range(5,10)))
s2 = pd.Series([3,6,10,12])
print(s1)
print(s2)
s1 + s2 # 索引一个有一个没有时,计算值为 NaN
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六、Series多层行索引

6.1 Series多层索引的构建

Series 不仅支持单层索引,还支持多层索引。最简单的实现方式就是将 index 设置成多维。

下面以二级行索引为例:

s = pd.Series(np.random.randint(60,100,6),index=[['语文','语文','语文','数学','数学','数学'],['小明','小红','小丽','小明','小红','小丽']])
print(s)
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6.2 Series多层索引的索引和切片操作

对于 Series 多层索引的索引和切片操作,只要记住以下两点:

  • 要先取第一层,再取第二层,不能直接取第二层索引
  • 获取到第一层之后,就是一个普通的单层索引 Series
  • 隐式索引,直接得到数

具体的方式,还是索引和切片都分为显式和隐式,下面通过一个案例来演示。

索引:

s = pd.Series(np.random.randint(60,100,6),index=[['语文','语文','语文','数学','数学','数学'],['小明','小红','小丽','小明','小红','小丽']])
print(s)
# 索引
print('显式索引:'+'-'*10)
print(s['语文']) # 获取到单层 Series
print(s.loc['语文']) 
print(s['语文']['小明'],s.loc['语文']['小明']) # 获取到单个值
print('隐式索引:'+'-'*10)
print(s.iloc[0])
print(s[0]) # 获取到单个值
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切片:

s = pd.Series(np.random.randint(60,100,6),index=[['语文','语文','语文','数学','数学','数学'],['小明','小红','小丽','小明','小红','小丽']])
s = s.sort_index()
print(s)
print('显式切片'+'-'*10)
print(s['数学':'语文'])
print(s.loc['数学':'语文'])
print('隐式切片'+'-'*10)
print(s[0:2])
print(s.iloc[0:2])
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结语

💕 本期跟大家分享的 “芝士” 就到此结束了,关于 Series 数据结构,你学会了吗?✨

🍻 我是向阳花花花花,在学习的路上一直前行,期待与你一起进步。~ 🍻

🔥如果文中有些地方不清楚的话,欢迎联系我,我会给大家提供思路及解答。🔥

相关导读

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上期回顾【数据分析 - 基础入门之pandas篇①】- pandas介绍
下期预告【数据分析 - 基础入门之pandas篇③】- pandas数据结构——DataFrame
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