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PythonAI算法

Python Pandas 核心用法与实战指南

Pandas 是 Python 数据分析的核心库,提供强大的 Series 和 DataFrame 结构。内容涵盖数据导入、索引定位、算术运算、筛选过滤及统计方法。重点解析 loc 与 iloc 的区别、axis 参数逻辑以及 apply 函数的实际应用,帮助读者快速掌握表格数据处理技巧。

时间旅人发布于 2026/3/21更新于 2026/8/1742 浏览
Python Pandas 核心用法与实战指南

概述

Pandas 是 Python 数据分析的核心库,提供了强大的数据结构(Series 和 DataFrame)及运算功能。它类似于 SQL 表或 Excel 工作表,支持多种数据类型混合存储,是处理表格数据的首选工具。

环境准备

首先导入库并设置别名:

import pandas as pd
import numpy as np

Series 基础操作

Series 是一维数组,类似 Numpy 的 array,但带有索引标签,可存储字符串、布尔值或数字。

创建与查看

默认从 0 开始索引:

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使用 index 获取标签序列,values 获取底层数值:

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注意区分标签(Label)和下标(Position)。自定义标签后,默认位置访问会报错,此时需配合 loc 和 iloc 使用。

loc 与 iloc 的区别

  • iloc:基于整数下标(计算机记忆),如 s.iloc[1]。
  • loc:基于自定义标签(人类可读),如 s.loc['a']。

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数据修改与筛选

通过 loc 可直接修改指定标签的值:

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筛选时,逻辑运算符需用 & 代替 and:

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算术运算

两个 Series 相加、减、乘、除时,若索引不匹配会产生 NaN。可使用 add, sub, mul, div 方法配合 fill_value 参数填充缺失值。

例如加法:

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若直接相加出现 NaN,可指定 fill_value=0:

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减法、乘法、除法同理,分别对应 sub, mul, div 方法。

统计与分析

常用统计方法包括最大值、最小值、求和、平均值等:

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describe() 方法可提供更详细的描述性统计信息:

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apply() 用于批量处理数据,可传入自定义函数:

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DataFrame 二维操作

DataFrame 是二维表格结构,每列可包含不同数据类型。

创建与属性

创建时需确保标签长度一致:

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标签会自动排序,行属性用 index 查看,列属性用 columns 查看:

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切片与提取

行列调换可用 T 属性:

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提取单列返回 Series,多列需加双层括号:

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行提取同样遵循 loc(标签)和 iloc(下标)规则:

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切片操作支持标签范围和下标范围,注意结束位置不包含在内:

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删除与合并

drop 方法用于删除行或列,通过 axis 参数指定方向:

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添加新列后,删除行示例:

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删除列示例:

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两表相加时,标签需一一对应,否则结果可能错位。运算不会修改原数据,需重新赋值:

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进阶案例

计算平均值

mean(axis=1) 表示对每一行求平均。这里容易混淆:axis=0 沿列方向聚合(结果按列),axis=1 沿行方向聚合(结果按行)。简单理解:被包含的方向相反。

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筛选第二大值

结合 loc 切片、lambda 匿名函数及 numpy.sort 可实现复杂筛选:

# 选取特定列区域
subset = df.loc[:, "考试 1":"考试 3"]
# 定义匿名函数取倒数第二个值
result = subset.apply(lambda x: np.sort(x)[-2])

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目录

  1. 概述
  2. 环境准备
  3. Series 基础操作
  4. 创建与查看
  5. loc 与 iloc 的区别
  6. 数据修改与筛选
  7. 算术运算
  8. 统计与分析
  9. DataFrame 二维操作
  10. 创建与属性
  11. 切片与提取
  12. 删除与合并
  13. 进阶案例
  14. 计算平均值
  15. 筛选第二大值
  16. 选取特定列区域
  17. 定义匿名函数取倒数第二个值
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