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使用 Python pandas 包进行数据清洗小结

使用 Python pandas 包进行数据清洗小结

作者: yanging | 来源:发表于2016-08-14 23:17 被阅读8345次

    什么是 pandas

    pandas 是一个 Python 包,它提供了快速、灵活和丰富的数据结构,可以简单又直观地处理“关系”和“标签”数据,是 Python 中做数据分析的重要模块。详见 pandas 官方文档

    DataFrame

    pandas 有两个非常重要的数据结构 Series 和 DataFrame。Series 是序列,多行单列,DataFrame 多行多列。先看一个图表

    图片来自[这里](http://chrisalbon.com/python/pandas_missing_data.html)

    上图是 pandas.DataFrame 输出样式。最左列是索引列,默认为自增的数字序列。第一行是列名,NaN表示空,无数据。当导入数据,或者做数据框合并时,若出现空数据, pandas 会自动将此项设置为 NaN。

    如何使用 pandas

    我们现在有一个需求,分析电话号码的合法性。以下例子围绕这个展开。

    导入 csv 格式文件。

    import pandas as pd
    df = pd.read_csv('phone.csv', encoding='utf8')
    

    根据某列生成其他列,可如下实现。

    import phonenumbers
    
    def valid_phone_number(phones):
        vphones = []
        status = []
        # vphone = None
        for phone in phones:
            try:
                p=phonenumbers.parse(phone,'CN')
                vphones.append(str(p.national_number))
                status.append(phonenumbers.is_valid_number(p))
            except Exception, e:
                vphones.append(np.NaN)
                status.append(np.NaN)
                print e
    
        return [vphones, status]
        
    result = valid_phone_number(df['phone'])
    df['format'] = result[0]
    df['status'] = result[1]
    print df
    

    结果:

                  phone        format status
    0     +862110100000    2110100000   True
    1     ?059122663000   59122663000   True
    2     ? 15822203333   15822203333   True
    3     0254000211111  254000211111  False
    4     +862082688688    2082688688   True
    5  1795111111120009   11111120009  False
    6    0451811$012599           NaN    NaN
    

    在列上应用函数

    def valid_phone_number(phone):
        vp = None
        
        try:
            p = phonenumbers.parse(phone,'CN')
            if phonenumbers.is_valid_number(p):
                vp = [str(p.national_number), True]
            else:
                vp = [str(p.national_number), False]
        except Exception, e:
            print e
    
        return vp
        
    df['phone_status'] = df['phone'].apply(valid_phone_number)
    

    输出结果

                  phone           phone_status
    0     +862110100000     [2110100000, True]
    1     ?059122663000    [59122663000, True]
    2     ? 15822203333    [15822203333, True]
    3     0254000211111  [254000211111, False]
    4     +862082688688     [2082688688, True]
    5  1795111111120009   [11111120009, False]
    6    0451811$012599                   None
    

    拆 list 列

    tags = df['phone_status'].apply(pd.Series)
    tags = tags.rename(columns = lambda x : 'format' if x == 0 else 'status')
    dfs = pd.concat([df['phone'], tags[:]], axis=1)
    
    # 排序输出
    print dfs.sort_values(by='status', ascending=0)
    

    结果:

                  phone        format status
    0     +862110100000    2110100000   True
    1     ?059122663000   59122663000   True
    2     ? 15822203333   15822203333   True
    4     +862082688688    2082688688   True
    3     0254000211111  254000211111  False
    5  1795111111120009   11111120009  False
    6    0451811$012599           NaN    NaN
    

    统计:

    print pd.value_counts(df['status'], sort=False)
    

    结果

    False    2
    True     4
    Name: status, dtype: int64
    

    输出结果到文件 excel/csv, index=False表示不包含索引列,即上面的最左列

    # csv
    df.to_csv('phones.csv', encoding='utf8', index=False)
    # excel
    df.to_excel('phones.xlsx', sheet_name='Sheet1', index=False)
    

    结果如下图:


    输出的 excel 表格

    在列上应用函数修改值,去掉所有值的前后空格:

    stripstr = lambda x: x.strip() if isinstance(x, unicode) else x
    # 在所有列上修改
    df = df.applymap(stripstr)
    

    如果只对某列进行修改:

    # 在phone列修改
    df['phone'] = df['phone'].apply(stripstr)
    

    删除重复行

    df.drop_duplicates()
    

    删除列

    # axis=1 表示列
    df.drop('phone_status', axis=1)
    # 删除索引值为1的行
    df.drop(1)
    

    空数据的处理:

    # 空(NaN)值填0
    df["phone"].fillna(0)
    #删除所有列都为 NaN 的行
    df.dropna(how='all')
    #删除含 NaN 的行
    df.dropna()
    

    参考
    10 Minutes to pandas
    Data Science for Political and Social Phenomena #Python
    python-phonenumbers

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