Pandas多层级索引的数据分析案例,超干货的!

又是新的一周,最近上海的疫情似乎又开始严重起来了,小编所在的小区也被封了,身边很多包括同事、朋友所在的小区也都被封了。希望这个疫情可以尽快过去吧,生活能够重新回到正轨。今天我们来聊一下 Pandas当中的数据集中带有多重索引的数据分析实战

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通常我们接触比较多的是单层索引(左图),而多级索引也就意味着数据集当中的行索引有多个层级(右图),具体的如下图所示
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AUTUMN
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导入数据

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我们先导入数据与 pandas模块,源数据获取,公众号后台回复【 多重索引】就能拿到
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import pandas as pd
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## 导入数据集
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df = pd.read_csv('dataset.csv')
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df.head()
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该数据集描述的是 英国部分城市在2019年7月1日至7月4日期间的全天天气状况,我们先来看一下当前的数据集的行索引有哪些?代码如下
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df.index.names
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FrozenList(['City', 'Date'])
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数据集当中 CityDate,这里的 City我们可以当作是 第一层级索引,而 Date则是 第二层级索引
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我们也可以通过调用 sort_index()方法来按照数据集的行索引来进行排序,代码如下
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df_1 = df.sort_index()
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df_1
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要是我们想将这个多层索引去除掉,就调用 reset_index()方法,代码如下
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df.reset_index()
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下面我们就开始针对多层索引来对数据集进行一些分析的实战吧
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第一层级的数据筛选

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pandas当中数据筛选的方法,一般我们是调用 loc以及 iloc方法,同样地,在多层级索引的数据集当中数据的筛选也是调用该两种方法,例如筛选出伦敦白天的天气状况如何,代码如下
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df_1.loc['London' , 'Day']
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要是我们想针对所有的行,就可以这么来做
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df_1.loc[:, 'Day']
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同理针对所有的列,就可以这么来做
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多层级索引的数据筛选

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df.loc['London', 'Day'].loc['2019-07-01']
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Weather               Shower
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Wind               SW 16 mph
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Max Temperature           28
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Name: 2019-07-01, dtype: object
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这里我们进行了两次数据筛选的操作,先是 df.loc['London', 'Day'],然后再此的基础之上再进行 loc['2019-07-01']操作,当然还有更加方便的步骤,代码如下
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df.loc[('London', '2019-07-01'), 'Day']
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Name: 2019-07-01, dtype: object
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除此之外我们要是想看一下伦敦2019年7月1日和7月2日两天白天的天气情况,就可以这么来做
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df.loc[ 
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    ('London' , ['2019-07-01','2019-07-02'] ) ,
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    'Day'
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在此基础之上,我们想要看天气和风速这两列,我们也可以单独摘出来,代码如下
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df.loc[ 
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    'London' ,
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    ('Day', ['Weather', 'Wind'])
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按照范围来筛选数据

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对于第一层级的索引而言,我们同样还是调用 loc方法来实现
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df.loc[
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    'Cambridge':'Oxford',
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但是对于第二层级的索引,要是用同样的方式来用就会报错,
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    ('London', '2019-07-01': '2019-07-03'),
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    ('London','2019-07-01'):('London','2019-07-03'),
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对于单层索引而言,我们通过 :来筛选出所有的内容,但是在多层级的索引上面则并不适用,
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# 出现语法错误
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    ('London', :),
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# 出现语法错误
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    (: , '2019-07-04'),
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# 筛选出伦敦下面所有天数的白天天气情况
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    ('London', slice(None)),
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# 筛选出2019年7月4日下所有城市的白天天气情况
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    (slice(None) , '2019-07-04'), 
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当然这里还有更加简便的方法,我们通过调用 pandas当中 IndexSlice函数来实现,代码如下
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from pandas import IndexSlice as idx
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rows = idx[: , '2019-07-01']
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cols = idx['Day' , ['Max Temperature','Weather']]
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df.loc[rows, cols]
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xs() 方法的调用

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对于多层级索引的数据集而言,调用 xs()方法能够更加方便地进行数据的筛选,例如我们想要筛选出日期是2019年7月4日的所有数据,代码如下
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df.xs('2019-07-04', level='Date')
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我们需要在 level参数上指定是哪个标签,例如我们想要筛选出伦敦2019年7月4日全天的天气情况,代码如下
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df.xs(('London', '2019-07-04'), level=['City','Date'])
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最后 xs方法可以和上面提到的 IndexSlice函数联用,针对多层级的数据集来进行数据的筛选,例如我们想要筛选出2019年7月2日至7月4日,伦敦全天的天气状况,代码如下
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rows= (
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    idx['2019-07-02':'2019-07-04'], 
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    'London'
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    level = ['Date','City']
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Original: https://blog.csdn.net/weixin_43373042/article/details/123492444
Author: 欣一2002
Title: Pandas多层级索引的数据分析案例,超干货的!

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