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pandas數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2023年01月19日 09:47:09 作者：CarveStone

本文主要介紹了pandas數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算

對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行分組并對(duì)各組應(yīng)用一個(gè)函數(shù)（無(wú)論是聚合還是轉(zhuǎn)換），通常是數(shù)據(jù)分析工作中的重要環(huán)節(jié)。在將數(shù)據(jù)集加載、融合、準(zhǔn)備好之后，通常就是計(jì)算分組統(tǒng)計(jì)或生成透視表。pandas提供了一個(gè)靈活高效的gruopby功能，它使你能以一種自然的方式對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行切片、切塊、摘要等操作。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和SQL（Structured Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）能夠如此流行的原因之一就是其能夠方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換和聚合。但是，像SQL這樣的查詢語(yǔ)言所能執(zhí)行的分組運(yùn)算的種類很有限。在本章中你將會(huì)看到，由于Python和pandas強(qiáng)大的表達(dá)能力，我們可以執(zhí)行復(fù)雜得多的分組運(yùn)算（利用任何可以接受pandas對(duì)象或NumPy數(shù)組的函數(shù)）。

分組與聚合的原理

在Pandas中，分組是指使用特定的條件將原數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)組，聚合在這里指的是，對(duì)每個(gè)分組中的數(shù)據(jù)執(zhí)行某些操作，最后將計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行整合。

分組與聚合的過(guò)程大概分為以下三步：

[外鏈圖片轉(zhuǎn)存失敗,源站可能有防盜鏈機(jī)制,建議將圖片保存下來(lái)直接上傳(img-1DcdPD1Z-1674035110873)(10數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算.assets/image-20210402111015748.png)]

通過(guò)groupby()方法將數(shù)據(jù)拆分成組

groupby(by=None, axis=0, level=None, as_index=True, sort=True,group_keys=True, squeeze=False, observed=False, **kwargs)

by：用于確定進(jìn)行分組的依據(jù)。
axis：表示分組軸的方向。
sort：表示是否對(duì)分組標(biāo)簽進(jìn)行排序，接收布爾值，默認(rèn)為True。

按列名進(jìn)行分組

# 通過(guò)列名進(jìn)行分組
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({"key":['c','b','c','a','b','b','a','c','a'],
                "data":[2,4,6,8,10,1,14,16,19]
})
print(df)
'''
  key  data
0   c     2
1   b     4
2   c     6
3   a     8
4   b    10
5   b     1
6   a    14
7   c    16
8   a    19
'''
# 按照key列進(jìn)行分組
print(df.groupby(by='key'))
'''<pandas.core.groupby.generic.DataFrameGroupBy object at 0x0000000008216688>
'''
group_obj = df.groupby('key')
for i in group_obj:
    print(i)
'''
('a',   key  data
3   a     8
6   a    14
8   a    19)
('b',   key  data
1   b     4
4   b    10
5   b     1)
('c',   key  data
0   c     2
2   c     6
7   c    16)
'''

按Series對(duì)象進(jìn)行分組

如果Series對(duì)象與Pandas對(duì)象的索引長(zhǎng)度不相同時(shí)，則只會(huì)將具有相同索引的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分組

import numpy as np
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({
    'key1':['A','A','B','B','A'],
    'key2':['one','two','one','two','one'],
    'data1':['2','3','4','6','8'],
    'data2':['3','5','6','3','7']
})
print(df)
'''
  key1 key2 data1 data2
0    A  one     2     3
1    A  two     3     5
2    B  one     4     6
3    B  two     6     3
4    A  one     8     7
'''
se = pd.Series(['a','b','c','a','b'])
print(se)
'''
0    a
1    b
2    c
3    a
4    b
dtype: object
'''
group_obj = df.groupby(se) # 定義series對(duì)象進(jìn)行分組
for i in group_obj:
    print(i)
'''
('a',   key  data
0   c     2
3   a     8)
('b',   key  data
1   b     4
4   b    10)
('c',   key  data
2   c     6)
'''

按字典進(jìn)行分組

可以將這個(gè)字典傳給groupby，來(lái)構(gòu)造數(shù)組

# 通過(guò)字典進(jìn)行分組
from pandas import DataFrame,Series
num_df = DataFrame({'a':[1,2,3,4,5],
                   'b':[6,7,8,9,10],
                   'c':[11,12,13,14,15],
                   'd':[5,4,3,2,1],
                   'e':[10,9,8,7,6]})
print(num_df)
'''
   a   b   c  d   e
0  1   6  11  5  10
1  2   7  12  4   9
2  3   8  13  3   8
3  4   9  14  2   7
4  5  10  15  1   6
'''
# 定義分組規(guī)則
mapping = {'a':'第一組','b':'第二組','c':'第一組','d':'第三組','e':'第二組'}
by_column = num_df.groupby(mapping, axis=1)
for i in by_column:
    print(i)
'''
('第一組',    a   c
0  1  11
1  2  12
2  3  13
3  4  14
4  5  15)
('第三組',    d
0  5
1  4
2  3
3  2
4  1)
('第二組',     b   e
0   6  10
1   7   9
2   8   8
3   9   7
4  10   6)
'''

按函數(shù)進(jìn)行分組

將函數(shù)作為分組鍵會(huì)更加靈活，任何一個(gè)被當(dāng)做分組鍵的函數(shù)都會(huì)在各個(gè)索引值上被調(diào)用一次，返回的值會(huì)被用作分組名稱。

使用內(nèi)置函數(shù)len進(jìn)行分組 groupby_obj = df.groupby(len)

比起使用字典或Series，使用Python函數(shù)是一種更原生的方法定義分組映射。任何被當(dāng)做分組鍵的函數(shù)都會(huì)在各個(gè)索引值上被調(diào)用一次，其返回值就會(huì)被用作分組名稱。你可以計(jì)算一個(gè)字符串長(zhǎng)度的數(shù)組，更簡(jiǎn)單的方法是傳入len函數(shù)：

key_list = ['a', 'a', 'a', 'b', 'b']
num_df.groupby([len, key_list]).min()

到此這篇關(guān)于pandas數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)pandas數(shù)據(jù)聚合與分組運(yùn)算內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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