Pandas DataFrame 使用总结

Pandas 是一个非常好用的库，总结一下 Pandas DataFrame 常见用法，在使用的时候可以快速找到。

Pandas DataFrames 是具有带标签的行和列的二维数据结构，可以存储很多类型的数据。如果你熟悉 Excel 的话，可以将 Pandas DataFrames 看做类似于电子表格。

一、引入

import numpy as np
import pandas as pd

二、创建

data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
c = ['a', 'b', 'c']
r = ['A', 'B', 'C']
df = pd.DataFrame(data=data,  columns=c, index=r)

三、排序

按列、行名排序

# 行名排序 降序
df.sort_index(axis=0, ascending=False)
# 列名排序 降序
df.sort_index(axis=0, ascending=False)

按值排序

拿出来排序

df["a"].sort_values(ascending = False)

df 内排序

df.sort_values( ['a', 'b', 'c'])

四、索引

位置索引

df.iloc[2] # 选择第二行所有数据, 是Series类型
df.iloc[[2]] # 选择第二行所有数据, 是DataFrame类型
df.iloc[:, 2] # 选择第二列所有数据, 是Series类型
df.iloc[:, [2]] # 选择第二列所有数据, 是DataFrame类型
df.iloc[:, 0:2] # 选择0到2列所有数据
df.iloc[[2,3], 0:2] # 选择2和3行, 0到2列所有数据
df.iat[1, 1] # 根据位置快速取出数据, 获取单个数据推荐这种方法

自定义索引

df.loc['top'] # 选择指定行数据, 是Series类型
df.loc[['top']] # 选择指定行数据, 是DataFrame类型
df.loc[:, 'xm'] # 选择指定列数据, 是Series类型(不推荐)
df.loc[:, ['xm']] # 选择指定列数据, 是DataFrame类型(不推荐)
df.loc[:, ['bj','xm']] # 选择多列数据(不推荐)
df.loc[:, 'bj':'xb'] # 选择多列之间所有数据, 列切片只能用这种方法
df.loc[['top','count'], 'bj':'xb'] # 选择指定行, 指定列数据
df.at['top', 'xm'] # 根据自定义索引快速取出数据, 获取单个数据推荐这种方法

布尔索引

# 选取所有出生日期大于等于1998年的数据, 这里是字符串比较
df[df['csrq']>='1998'] 
# 选取所有出生日期大于等于1997年小于1999年的数据
df[(df['csrq']>='1997')&(data['csrq']<'1999')]
# 选取所有出生日期大于等于1997年小于1999年的数据
df[df['csrq'].between('1997', '1999')]
# 选取所有出生日期大于等于1997年或者姓名为张三的数据
df[(df['csrq']>='1997')|(data['xm']=='张三')]
# 另一种选取方式(不推荐, 实测效率比上面低)
df[df.csrq>='1998'] 
# 选择字段值为指定内容的数据
df[df['xm'].isin(['张三','李四'])] 

五、插入与删除

# 假设cj列本来不存在, 这样会在列尾添加新的一列cj, 值为s(Series对象), 原地
df['cj'] = s 
# 在第1列位置插入一列dz(地址), 值为s, 原地
df.insert(0, 'dz', s)
# 在df中添加内容为df2(必须是DataFrame对象)的新列(添加列), 非原地 
df.join(df2)
 # 将df2中的行添加到df的尾部(添加行), 非原地
df.append(df2)
# 删除单列, 并返回删除的列, 原地
df.pop('xm')
# 删除指定行, 非原地 
df.drop(1) 
# 删除指定列, axis=1指第2维, axis默认0, 非原地
df.drop(['xm', 'xh'], axis=1) 

六、DataFrame 重要方法与属性

'''重要属性'''
df.values # 查看所有元素的value
df.dtypes # 查看所有元素的类型
df.index # 查看所有行名
df.index = ['总数', '不同', '最多', '频率'] # 重命名行名
df.columns # 查看所有列名
df.columns = ['班级', '姓名', '性别', '出生日期'] # 重命名列名
df.T # 转置后的df, 非原地

'''查看数据'''
df.head(n) # 查看df前n条数据, 默认5条
df.tail(n) # 查看df后n条数据, 默认5条
df.shape() # 查看行数和列数
df.info() # 查看索引, 数据类型和内存信息

'''数据统计'''
df.describe() # 查看数据值列的汇总统计, 是DataFrame类型
df.count() # 返回每一列中的非空值的个数
df.sum() # 返回每一列的和, 无法计算返回空, 下同
df.sum(numeric_only=True) # numeric_only=True代表只计算数字型元素, 下同
df.max() # 返回每一列的最大值
df.min() # 返回每一列的最小值
df.argmax() # 返回最大值所在的自动索引位置
df.argmin() # 返回最小值所在的自动索引位置
df.idxmax() # 返回最大值所在的自定义索引位置
df.idxmin() # 返回最小值所在的自定义索引位置
df.mean() # 返回每一列的均值
df.median() # 返回每一列的中位数
df.var() # 返回每一列的方差
df.std() # 返回每一列的标准差
df.isnull() # 检查df中空值, NaN为True, 否则False, 返回一个布尔数组
df.notnull() # 检查df中空值, 非NaN为True, 否则False, 返回一个布尔数组

七、转换成 Numpy

df.values
np.array(df)

八、实战应用

获取交易对BTC/USDT最近10日的收盘标准差。

# 计算标准差
since_days = 10
test_symbol = 'BTC/USDT'

# 计算时间点
threeDayAgo = (datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(days=since_days))
SinceTimeStamp = int(time.mktime(threeDayAgo.timetuple())) * 1000  # 转换为时间戳，*1000，转为毫秒时间戳13位
tickers_list = binance_exchange.fetch_ohlcv(test_symbol, timeframe='1d', since=SinceTimeStamp)
# print(len(tickers_list))
# print(tickers_list)
kline_data = pd.DataFrame(tickers_list)
kline_data.columns = ['Datetime', 'Open', 'High', 'Low', 'Close', 'Vol']
print(kline_data)

print("describe:\n", kline_data.describe())
std = kline_data['Close'].std()
print("标准差：", std)

打印：

      Datetime     Open     High      Low    Close           Vol
0  1590192000000  9170.00  9307.85  9070.00  9179.15  43526.296966
1  1590278400000  9179.01  9298.00  8700.00  8720.34  70379.866450
2  1590364800000  8718.14  8979.66  8642.72  8900.35  62833.910949
3  1590451200000  8900.35  9017.67  8700.00  8841.18  58299.770138
4  1590537600000  8841.00  9225.00  8811.73  9204.07  68910.355514
5  1590624000000  9204.07  9625.47  9110.00  9575.89  74110.787662
6  1590710400000  9575.87  9605.26  9330.00  9427.07  57374.362961
7  1590796800000  9426.60  9740.00  9331.23  9697.72  55665.272540
8  1590883200000  9697.72  9700.00  9381.41  9448.27  48333.786403
9  1590969600000  9448.27  9619.00  9421.67  9542.47  15797.593487

describe:
            Datetime         Open         High          Low        Close  \
count  1.000000e+01    10.000000    10.000000    10.000000    10.000000   
mean   1.590581e+12  9216.103000  9411.791000  9049.876000  9253.651000   
std    2.615890e+08   325.168891   282.355505   312.180668   339.899591   
min    1.590192e+12  8718.140000  8979.660000  8642.720000  8720.340000   
25%    1.590386e+12  8967.762500  9243.250000  8727.932500  8970.050000   
50%    1.590581e+12  9191.540000  9456.555000  9090.000000  9315.570000   
75%    1.590775e+12  9442.852500  9623.852500  9330.922500  9518.920000   
max    1.590970e+12  9697.720000  9740.000000  9421.670000  9697.720000   

                Vol  
count     10.000000  
mean   55523.200307  
std    16943.615232  
min    15797.593487  
25%    50166.657937  
50%    57837.066549  
75%    67391.244373  
max    74110.787662  


标准差： 339.8995912341039

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