Python Pandas - 索引和选择数据

在本章中，我们将讨论如何对日期进行切片和切块并获取 pandas 对象的子集。

Python 和 NumPy 索引运算符“[ ]”和属性运算符“.” 提供跨各种用例快速轻松地访问 Pandas 数据结构。然而，由于事先不知道要访问的数据类型，因此直接使用标准运算符存在一些优化限制。对于生产代码，我们建议您利用本章中介绍的优化的 pandas 数据访问方法。

Pandas 现在支持三种类型的多轴索引；下表提到了这三种类型 -

先生编号	索引和描述
1	.loc() 基于标签
2	.iloc() 基于整数
3	.ix() 基于标签和整数

先生编号

索引和描述

.loc()

基于标签

.iloc()

基于整数

.ix()

基于标签和整数

.loc()

Pandas 提供了各种方法来进行纯粹基于标签的索引。切片时，还包括起始边界。整数是有效的标签，但它们指的是标签而不是位置。

.loc()有多种访问方法，例如 -

单个标量标签
标签列表
切片对象
布尔数组

loc采用两个用“,”分隔的单/列表/范围运算符。第一个表示行，第二个表示列。

实施例1

现场演示

#import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4),
index = ['a','b','c','d','e','f','g','h'], columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

#select all rows for a specific column
print df.loc[:,'A']

其输出如下 -

a   0.391548
b  -0.070649
c  -0.317212
d  -2.162406
e   2.202797
f   0.613709
g   1.050559
h   1.122680
Name: A, dtype: float64

实施例2

现场演示

# import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4),
index = ['a','b','c','d','e','f','g','h'], columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Select all rows for multiple columns, say list[]
print df.loc[:,['A','C']]

其输出如下 -

            A           C
a    0.391548    0.745623
b   -0.070649    1.620406
c   -0.317212    1.448365
d   -2.162406   -0.873557
e    2.202797    0.528067
f    0.613709    0.286414
g    1.050559    0.216526
h    1.122680   -1.621420

实施例3

现场演示

# import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4),
index = ['a','b','c','d','e','f','g','h'], columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Select few rows for multiple columns, say list[]
print df.loc[['a','b','f','h'],['A','C']]

其输出如下 -

           A          C
a   0.391548   0.745623
b  -0.070649   1.620406
f   0.613709   0.286414
h   1.122680  -1.621420

实施例4

现场演示

# import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4),
index = ['a','b','c','d','e','f','g','h'], columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Select range of rows for all columns
print df.loc['a':'h']

其输出如下 -

            A           B          C          D
a    0.391548   -0.224297   0.745623   0.054301
b   -0.070649   -0.880130   1.620406   1.419743
c   -0.317212   -1.929698   1.448365   0.616899
d   -2.162406    0.614256  -0.873557   1.093958
e    2.202797   -2.315915   0.528067   0.612482
f    0.613709   -0.157674   0.286414  -0.500517
g    1.050559   -2.272099   0.216526   0.928449
h    1.122680    0.324368  -1.621420  -0.741470

实施例5

现场演示

# import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4),
index = ['a','b','c','d','e','f','g','h'], columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# for getting values with a boolean array
print df.loc['a']>0

其输出如下 -

A  False
B  True
C  False
D  False
Name: a, dtype: bool

.iloc()

Pandas 提供了各种方法来获得纯粹基于整数的索引。与 python 和 numpy 一样，它们都是从 0 开始的索引。

各种访问方法如下 -

一个整数
整数列表
一系列值

实施例1

现场演示

# import the pandas library and aliasing as pd
import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# select all rows for a specific column
print df.iloc[:4]

其输出如下 -

           A          B           C           D
0   0.699435   0.256239   -1.270702   -0.645195
1  -0.685354   0.890791   -0.813012    0.631615
2  -0.783192  -0.531378    0.025070    0.230806
3   0.539042  -1.284314    0.826977   -0.026251

实施例2

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Integer slicing
print df.iloc[:4]
print df.iloc[1:5, 2:4]

其输出如下 -

           A          B           C           D
0   0.699435   0.256239   -1.270702   -0.645195
1  -0.685354   0.890791   -0.813012    0.631615
2  -0.783192  -0.531378    0.025070    0.230806
3   0.539042  -1.284314    0.826977   -0.026251

           C          D
1  -0.813012   0.631615
2   0.025070   0.230806
3   0.826977  -0.026251
4   1.423332   1.130568

实施例3

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Slicing through list of values
print df.iloc[[1, 3, 5], [1, 3]]
print df.iloc[1:3, :]
print df.iloc[:,1:3]

其输出如下 -

           B           D
1   0.890791    0.631615
3  -1.284314   -0.026251
5  -0.512888   -0.518930

           A           B           C           D
1  -0.685354    0.890791   -0.813012    0.631615
2  -0.783192   -0.531378    0.025070    0.230806

           B           C
0   0.256239   -1.270702
1   0.890791   -0.813012
2  -0.531378    0.025070
3  -1.284314    0.826977
4  -0.460729    1.423332
5  -0.512888    0.581409
6  -1.204853    0.098060
7  -0.947857    0.641358

.ix()

除了基于纯标签和基于整数之外，Pandas 还提供了一种使用 .ix() 运算符进行选择和子集化对象的混合方法。

实施例1

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

# Integer slicing
print df.ix[:4]

其输出如下 -

           A          B           C           D
0   0.699435   0.256239   -1.270702   -0.645195
1  -0.685354   0.890791   -0.813012    0.631615
2  -0.783192  -0.531378    0.025070    0.230806
3   0.539042  -1.284314    0.826977   -0.026251

实施例2

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])
# Index slicing
print df.ix[:,'A']

其输出如下 -

0   0.699435
1  -0.685354
2  -0.783192
3   0.539042
4  -1.044209
5  -1.415411
6   1.062095
7   0.994204
Name: A, dtype: float64

符号的使用

使用多轴索引从 Pandas 对象获取值使用以下符号 -

目的	索引器	返回类型
系列	s.loc[索引器]	标量值
数据框	df.loc[行索引,列索引]	系列对象
控制板	p.loc[项目索引,主要索引,次要索引]	p.loc[项目索引,主要索引,次要索引]

注意 - .iloc() 和 .ix()应用相同的索引选项和返回值。

现在让我们看看如何在 DataFrame 对象上执行每个操作。我们将使用基本索引运算符 '[ ]' -

实施例1

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np
df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])
print df['A']

其输出如下 -

0  -0.478893
1   0.391931
2   0.336825
3  -1.055102
4  -0.165218
5  -0.328641
6   0.567721
7  -0.759399
Name: A, dtype: float64

注意- 我们可以将值列表传递给 [ ] 来选择这些列。

实施例2

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np
df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

print df[['A','B']]

其输出如下 -

           A           B
0  -0.478893   -0.606311
1   0.391931   -0.949025
2   0.336825    0.093717
3  -1.055102   -0.012944
4  -0.165218    1.550310
5  -0.328641   -0.226363
6   0.567721   -0.312585
7  -0.759399   -0.372696

实施例3

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np
df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])
print df[2:2]

其输出如下 -

Columns: [A, B, C, D]
Index: []

属性访问

可以使用属性运算符“.”来选择列。

例子

现场演示

import pandas as pd
import numpy as np
df = pd.DataFrame(np.random.randn(8, 4), columns = ['A', 'B', 'C', 'D'])

print df.A

其输出如下 -

0   -0.478893
1    0.391931
2    0.336825
3   -1.055102
4   -0.165218
5   -0.328641
6    0.567721
7   -0.759399
Name: A, dtype: float64