1. 數(shù)據(jù)缺失

常見的數(shù)據(jù)缺失是指一條數(shù)據(jù)記錄中，某個數(shù)據(jù)項沒有值，延申到實際應用中，還有一種時間序列的缺失，例如按整點采集數(shù)據(jù)，缺少某一時刻的數(shù)據(jù)（缺少一整行數(shù)據(jù)）。

解決方法，如果不刪除數(shù)據(jù)，一般進行插值處理，常見的補0，或者某個經(jīng)驗值，更科學的方法是線性插值，或者更復雜的算法。

1.1. 時間序列補充

例如，給定某個時間序列（逐時），中間缺少3點數(shù)據(jù)，插值補充，并擴充數(shù)據(jù)到間隔半個小時。

代碼 1.

import pandas as pd
key = ['getTime','temp','text','humidity']
data = [['2023-04-30T00:00',7,'晴',57],
        ['2023-04-30T01:00',6,'晴',58],
        ['2023-04-30T02:00',6,'陰',55],
        ['2023-04-30T04:00',4,'晴',50]]
df = pd.DataFrame(data,columns=key)
df.index = df['getTime'].astype('datetime64')

補充時間序列，同時對數(shù)值列進行線性插值。

代碼 2.

df1 = df.resample('30min').interpolate(method='linear') 

注意：補充時間序列，需要DataFrame中的index是時間序列。

或者，新建時間序列表，再通過pd.merge關(guān)聯(lián)補足缺失時序。

代碼 3.

times = pd.date_range('2023-04-30 00:00', '2023-04-30 04:59', freq='1h') # 與上文采用標準國際時間 UTC
# times = pd.date_range('2023-04-30 00:00', '2023-04-30 04:59', freq='1h', tz='Asia/Shanghai')
df0 = pd.DataFrame(index=times)
df0 = pd.merge(left=df0,right=df,left_index=True,right_index=True,how='left')

1.2. 數(shù)據(jù)項缺失

1.2.1. 線性插值

代碼 4.

df0[['temp','humidity']] = df0[['temp','humidity']].interpolate(method='linear')  

或者，直接在時間序列補充時，線性插值，詳見代碼 2。

1.2.2. 復制上一條數(shù)據(jù)

如果是非數(shù)值型數(shù)據(jù)，可以采用復制上一條數(shù)據(jù)內(nèi)容，同理，數(shù)值型也滿足。

代碼 5.

df0[['text','getTime']] = df0[['text','getTime']].fillna(method='ffill') 

1.2.3. 空值填充

例如，針對代碼 3的結(jié)果進行填充空值“6”。

代碼 6.

df0.fillna(6, inplace=True) 

2. 刪除重復數(shù)據(jù)行

首先，構(gòu)建重復數(shù)據(jù)，合并同一張表。

代碼 7.

# 合并同表前兩條記錄
df2 = pd.concat([df,df.head(2)])

其中，head(2)是取表中前兩條記錄。

2.1. 刪除完全重復的行

刪除重復記錄。

代碼 8.

df2 = df2.drop_duplicates()

注意：這個是刪除完全相同的數(shù)據(jù)。

2.2. 刪除重復數(shù)據(jù)項

按某列（可以多個）進行去重，對于重復項，保留第一次出現(xiàn)的值。

代碼 9.

df2 = df2.drop_duplicates('text',keep='first')

df.drop_duplicates(subset=[‘A',‘B',‘C'],keep=‘first',inplace=True)

參數(shù)說明如下：

• subset：表示要進去重的列名，默認為 None。
• keep：有三個可選參數(shù)，分別是 first、last、False，默認為 first，表示只保留第一次出現(xiàn)的重復項，刪除其余重復項，last 表示只保留最后一次出現(xiàn)的重復項，F(xiàn)alse 則表示刪除所有重復項。
• inplace：布爾值參數(shù)，默認為 False 表示刪除重復項后返回一個副本，若為 Ture 則表示直接在原數(shù)據(jù)上刪除重復項。

3. 按條件修改數(shù)據(jù)

按條件修改部分數(shù)據(jù)值，常用方法是apply()調(diào)用函數(shù)處理，也可以直接使用loc定位索引進行修改數(shù)據(jù)，引用代碼 1產(chǎn)生的結(jié)果。

本文采用loc方式，按條件修改數(shù)據(jù)。

代碼 10.

df.loc[df.loc[(df.index>=pd.to_datetime('2023-04-30 01:00')) ].index,
        ['temp','humidity']] = df[['temp','humidity']].loc[(df.index>=pd.to_datetime('2023-04-30 01:00')) ]+10

按索引，具體列為查詢條件都可以。

4. 發(fā)現(xiàn)空值及處理

4.1. 空值查詢

查詢出空值，并替換同行數(shù)據(jù)中的另一項數(shù)據(jù)，例如：查詢代碼 2的結(jié)果集，查詢“text”為空時的“temp”值，由“humidity”的值替換。

代碼 11.

df1.loc[df1[df1['text'].isnull()].index,'temp'] = df1['humidity'].loc[df1['text'].isnull()]

依據(jù)查詢代碼 2的結(jié)果集，查詢非空數(shù)據(jù)。

代碼 12.

df1 = df1.loc[~df1['text'].isnull()]

其中，~ 表示取反符號，.isnull() 方法用于判斷是否為空。

4.2. 刪除空值

依據(jù)查詢代碼 2的結(jié)果集，刪除空值的數(shù)據(jù)行。

代碼 13.

df1 = df1.dropna()

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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