使用 Pandas 重塑数据：技术与示例

简介

在本实验中，我们将探索如何使用 sort_values、pivot、pivot_table 和 melt 等各种函数在 pandas 中重塑数据。我们将使用泰坦尼克号和空气质量数据集来演示重塑技术。

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导入库并加载数据

首先，让我们导入所需的库并加载数据集。

import pandas as pd

## 加载泰坦尼克号数据集
titanic = pd.read_csv("data/titanic.csv")

## 加载空气质量数据集
air_quality = pd.read_csv("data/air_quality_long.csv", index_col="date.utc", parse_dates=True)

对表格行进行排序

按照乘客年龄对泰坦尼克号数据集进行排序，然后再按客舱等级和年龄以降序排列。

## 按年龄排序
titanic.sort_values(by="Age").head()

## 按客舱等级和年龄以降序排序
titanic.sort_values(by=['Pclass', 'Age'], ascending=False).head()

将长表格格式转换为宽表格格式

现在我们将使用 pivot 函数把空气质量的长格式数据转换为宽格式。

## 仅筛选二氧化氮（no2）数据
no2 = air_quality[air_quality["parameter"] == "no2"]

## 对每个地点（按地点分组）使用2个测量值（取前两行）
no2_subset = no2.sort_index().groupby(["location"]).head(2)

## 透视数据
no2_subset.pivot(columns="location", values="value")

创建数据透视表

创建一个数据透视表，以找出每个监测站中二氧化氮（𝑁𝑂2）和细颗粒物（𝑃𝑀2.5）的平均浓度。

air_quality.pivot_table(
    values="value", index="location", columns="parameter", aggfunc="mean"
)

将宽表格格式转换为长表格格式

现在，让我们使用 melt 函数将二氧化氮（𝑁𝑂2）的宽格式数据转换为长格式。

## 重置 no2_pivoted 的索引
no2_pivoted = no2.pivot(columns="location", values="value").reset_index()

## 转换数据格式
no_2 = no2_pivoted.melt(id_vars="date.utc")

总结

在本实验中，我们学习了如何使用 sort_values、pivot、pivot_table 和 melt 等各种函数在 pandas 中重塑数据。我们将这些技术应用于泰坦尼克号和空气质量数据集，以对数据进行排序、透视和重塑。这些重塑技术在处理 pandas 中的数据时至关重要，并且可以帮助我们有效地分析和可视化数据。