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@@ -80,7 +80,7 @@ Pandas库中的`Series`对象可以用来表示一维数据结构，跟数组非
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> **提示**：如果要使用负向索引，必须在创建`Series`对象时通过`index`属性指定非数值类型的标签。
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-- 使用自己设置的标签索引
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+- 使用自定义的标签索引
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代码：
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@@ -199,7 +199,9 @@ Series对象的常用属性如下表所示。
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`Series`对象的方法很多，我们通过下面的代码为大家介绍一些常用的方法。
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-- 统计相关方法
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+- 统计相关的方法
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+
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+ `Series`对象支持各种获取描述性统计信息的方法。
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代码：
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@@ -257,9 +259,9 @@ Series对象的常用属性如下表所示。
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|
dtype: float64
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|
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```
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|
|
|
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- > **提示**：因为`describe()`返回的也是一个`Series`对象，所以可以用`ser2.describe()['mean']`来获取平均值。
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|
|
+ > **提示**：因为`describe()`返回的也是一个`Series`对象，所以也可以用`ser2.describe()['mean']`来获取平均值。
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|
|
|
|
|
- 如果`Series`对象的数据中有重复元素，我们可以使用`unique()`方法获得去重之后的`Series`对象，如果想要统计重复元素重复的次数，可以使用`value_counts()`方法，这个方法会返回一个`Series`对象，它的索引就是原来的`Series`对象中的元素，而每个元素出现的次数就是返回的`Series`对象中的数据，在默认情况下会按照元素出现次数做降序排列。
|
|
|
+ 如果`Series`对象有重复的值，我们可以使用`unique()`方法获得去重之后的`Series`对象；如果想要统计每个值重复的次数，可以使用`value_counts()`方法，这个方法会返回一个`Series`对象，它的索引就是原来的`Series`对象中的值，而每个值出现的次数就是返回的`Series`对象中的数据，在默认情况下会按照出现次数做降序排列。
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|
代码：
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@@ -278,76 +280,76 @@ Series对象的常用属性如下表所示。
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dtype: int64
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```
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|
|
|
|
|
-- 数据处理方法
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|
+- 数据处理的方法
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`Series`对象的`dropna`和`fillna`方法分别用来删除空值和填充空值，具体的用法如下所示。
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代码：
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-
|
|
|
+
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|
|
```Python
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|
ser4 = pd.Series(data=[10, 20, np.NaN, 30, np.NaN])
|
|
|
-ser4.dropna()
|
|
|
+ ser4.dropna()
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 10.0
|
|
|
1 20.0
|
|
|
3 30.0
|
|
|
-dtype: float64
|
|
|
+ dtype: float64
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
# 将空值填充为40
|
|
|
-ser4.fillna(value=40)
|
|
|
+ ser4.fillna(value=40)
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 10.0
|
|
|
1 20.0
|
|
|
2 40.0
|
|
|
3 30.0
|
|
|
4 40.0
|
|
|
-dtype: float64
|
|
|
+ dtype: float64
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
# backfill或bfill表示用后一个元素的值填充空值
|
|
|
# ffill或pad表示用前一个元素的值填充空值
|
|
|
-ser4.fillna(method='ffill')
|
|
|
+ ser4.fillna(method='ffill')
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 10.0
|
|
|
1 20.0
|
|
|
2 20.0
|
|
|
3 30.0
|
|
|
4 30.0
|
|
|
-dtype: float64
|
|
|
+ dtype: float64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
需要提醒大家注意的是，`dropna`和`fillna`方法都有一个名为`inplace`的参数，它的默认值是`False`，表示删除空值或填充空值不会修改原来的`Series`对象，而是返回一个新的`Series`对象来表示删除或填充空值后的数据系列，如果将`inplace`参数的值修改为`True`，那么删除或填充空值会就地操作，直接修改原来的`Series`对象，那么方法的返回值是`None`。后面我们会接触到的很多方法，包括`DataFrame`对象的很多方法都会有这个参数，它们的意义跟这里是一样的。
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
`Series`对象的`mask`和`where`方法可以将满足或不满足条件的值进行替换，如下所示。
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|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser5 = pd.Series(range(5))
|
|
|
ser5.where(ser5 > 0)
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 NaN
|
|
|
1 1.0
|
|
|
@@ -356,15 +358,15 @@ dtype: float64
|
|
|
4 4.0
|
|
|
dtype: float64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser5.where(ser5 > 1, 10)
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 10
|
|
|
1 10
|
|
|
@@ -373,15 +375,15 @@ dtype: float64
|
|
|
4 4
|
|
|
dtype: int64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser5.mask(ser5 > 1, 10)
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 0
|
|
|
1 1
|
|
|
@@ -390,18 +392,18 @@ dtype: float64
|
|
|
4 10
|
|
|
dtype: int64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
- `Series`对象的`apply`和`map`方法可以用于对数据进行处理，代码如下所示。
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
+ `Series`对象的`apply`和`map`方法非常重要，它们可以用于数据处理，把数据映射或转换成我们期望的样子，这个操作在数据分析的数据准备阶段非常重要。
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser6 = pd.Series(['cat', 'dog', np.nan, 'rabbit'])
|
|
|
ser6
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 cat
|
|
|
1 dog
|
|
|
@@ -409,15 +411,15 @@ dtype: float64
|
|
|
3 rabbit
|
|
|
dtype: object
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser6.map({'cat': 'kitten', 'dog': 'puppy'})
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 kitten
|
|
|
1 puppy
|
|
|
@@ -425,15 +427,15 @@ dtype: float64
|
|
|
3 NaN
|
|
|
dtype: object
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser6.map('I am a {}'.format, na_action='ignore')
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
0 I am a cat
|
|
|
1 I am a dog
|
|
|
@@ -441,54 +443,131 @@ dtype: float64
|
|
|
3 I am a rabbit
|
|
|
dtype: object
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser7 = pd.Series([20, 21, 12], index=['London', 'New York', 'Helsinki'])
|
|
|
ser7
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
London 20
|
|
|
New York 21
|
|
|
Helsinki 12
|
|
|
dtype: int64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser7.apply(np.square)
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
London 400
|
|
|
New York 441
|
|
|
Helsinki 144
|
|
|
dtype: int64
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
代码：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```Python
|
|
|
ser7.apply(lambda x, value: x - value, args=(5, ))
|
|
|
```
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
输出：
|
|
|
-
|
|
|
+
|
|
|
```
|
|
|
London 15
|
|
|
New York 16
|
|
|
Helsinki 7
|
|
|
dtype: int64
|
|
|
```
|
|
|
+
|
|
|
+- 排序和取头部值的方法
|
|
|
+
|
|
|
+ `Series`对象的`sort_index`和`sort_values`方法可以用于对索引和数据的排序，排序方法有一个名为`ascending`的布尔类型参数，该参数用于控制排序的结果是升序还是降序；而名为`kind`的参数则用来控制排序使用的算法，默认使用了`quicksort`，也可以选择`mergesort`或`heapsort`；如果存在空值，那么可以用`na_position`参数空值放在最前还是最后，默认是`last`，代码如下所示。
|
|
|
+
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ser8 = pd.Series(
|
|
|
+ data=[35, 96, 12, 57, 25, 89],
|
|
|
+ index=['grape', 'banana', 'pitaya', 'apple', 'peach', 'orange']
|
|
|
+ )
|
|
|
+ # 按值从小到大排序
|
|
|
+ ser8.sort_values()
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ pitaya 12
|
|
|
+ peach 25
|
|
|
+ grape 35
|
|
|
+ apple 57
|
|
|
+ orange 89
|
|
|
+ banana 96
|
|
|
+ dtype: int64
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ # 按索引从大到小排序
|
|
|
+ ser8.sort_index(ascending=False)
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ pitaya 12
|
|
|
+ peach 25
|
|
|
+ orange 89
|
|
|
+ grape 35
|
|
|
+ banana 96
|
|
|
+ apple 57
|
|
|
+ dtype: int64
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 如果要从`Series`对象中找出元素中最大或最小的“Top-N”，实际上是不需要对所有的值进行排序的，可以使用`nlargest`和`nsmallest`方法来完成，如下所示。
|
|
|
|
|
|
- `Series`对象的`sort_index`和`sort_values`方法可以用于对索引和数据的排序，排序方法有一个名为`ascending`的布尔类型参数，该参数用于控制排序的结果是升序还是降序；而名为`kind`的参数则用来控制排序使用的算法，默认使用了`quicksort`，也可以选择`mergesort`或`heapsort`；如果存在空值，那么可以用`na_position`参数空值放在最前还是最后，默认是`last`。
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ # 值最大的3个
|
|
|
+ ser8.nlargest(3)
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ banana 96
|
|
|
+ orange 89
|
|
|
+ apple 57
|
|
|
+ dtype: int64
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ # 值最小的2个
|
|
|
+ ser8.nsmallest(2)
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ pitaya 12
|
|
|
+ peach 25
|
|
|
+ dtype: int64
|
|
|
+ ```
|
|
|
|
|
|
#### 绘制图表
|
|
|
|
|
|
@@ -508,14 +587,14 @@ plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
|
|
|
创建`Series`对象并绘制对应的柱状图。
|
|
|
|
|
|
```Python
|
|
|
-ser8 = pd.Series({'一季度': 400, '二季度': 520, '三季度': 180, '四季度': 380})
|
|
|
+ser9 = pd.Series({'一季度': 400, '二季度': 520, '三季度': 180, '四季度': 380})
|
|
|
# 通过Series对象的plot方法绘图（kind='bar'表示绘制柱状图）
|
|
|
-ser8.plot(kind='bar', color=['r', 'g', 'b', 'y'])
|
|
|
+ser9.plot(kind='bar', color=['r', 'g', 'b', 'y'])
|
|
|
# x轴的坐标旋转到0度（中文水平显示）
|
|
|
plt.xticks(rotation=0)
|
|
|
# 在柱状图的柱子上绘制数字
|
|
|
for i in range(4):
|
|
|
- plt.text(i, ser8[i] + 5, ser8[i], ha='center')
|
|
|
+ plt.text(i, ser9[i] + 5, ser9[i], ha='center')
|
|
|
# 显示图像
|
|
|
plt.show()
|
|
|
```
|
|
|
@@ -526,7 +605,7 @@ plt.show()
|
|
|
|
|
|
```Python
|
|
|
# autopct参数可以配置在饼图上显示每块饼的占比
|
|
|
-ser8.plot(kind='pie', autopct='%.1f%%')
|
|
|
+ser9.plot(kind='pie', autopct='%.1f%%')
|
|
|
# 设置y轴的标签（显示在饼图左侧的文字）
|
|
|
plt.ylabel('各季度占比')
|
|
|
plt.show()
|
|
|
@@ -538,11 +617,196 @@ plt.show()
|
|
|
|
|
|
#### 创建DataFrame对象
|
|
|
|
|
|
+1. 通过二维数组创建`DataFrame`对象。
|
|
|
+
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ scores = np.random.randint(60, 101, (5, 3))
|
|
|
+ courses = ['语文', '数学', '英语']
|
|
|
+ ids = [1001, 1002, 1003, 1004, 1005]
|
|
|
+ df1 = pd.DataFrame(data=scores, columns=courses, index=ids)
|
|
|
+ df1
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ 语文 数学 英语
|
|
|
+ 1001 69 80 79
|
|
|
+ 1002 71 60 100
|
|
|
+ 1003 94 81 93
|
|
|
+ 1004 88 88 67
|
|
|
+ 1005 82 66 60
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+2. 通过字典创建`DataFrame`对象。
|
|
|
+
|
|
|
+ 代码：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```Python
|
|
|
+ scores = {
|
|
|
+ '语文': [62, 72, 93, 88, 93],
|
|
|
+ '数学': [95, 65, 86, 66, 87],
|
|
|
+ '英语': [66, 75, 82, 69, 82],
|
|
|
+ }
|
|
|
+ ids = [1001, 1002, 1003, 1004, 1005]
|
|
|
+ df2 = pd.DataFrame(data=scores, index=ids)
|
|
|
+ df2
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+ 输出：
|
|
|
+
|
|
|
+ ```
|
|
|
+ 语文 数学 英语
|
|
|
+ 1001 69 80 79
|
|
|
+ 1002 71 60 100
|
|
|
+ 1003 94 81 93
|
|
|
+ 1004 88 88 67
|
|
|
+ 1005 82 66 60
|
|
|
+ ```
|
|
|
+
|
|
|
+3. 读取CSV文件创建`DataFrame`对象。
|
|
|
+
|
|
|
+ 可以通过`pandas` 模块的`read_csv`函数来读取CSV文件，`read_csv`函数的参数非常多，下面接受几个比较重要的参数。
|
|
|
+
|
|
|
+ - `sep` / `delimiter`：分隔符，默认是`,`。
|
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+ - `header`：表头（列索引）的位置，默认值是`infer`，用第一行的内容作为表头（列索引）。
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+ - `index_col`：用作行索引（标签）的列。
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+ - `usecols`：需要加载的列，可以使用序号或者列名。
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+ - `true_values` / `false_values`：哪些值被视为布尔值`True` / `False`。
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+ - `skiprows`：通过行号、索引或函数指定需要跳过的行。
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+ - `skipfooter`：要跳过的末尾行数。
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+ - `nrows`：需要读取的行数。
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+ - `na_values`：哪些值被视为空值。
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+
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+ 代码：
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+
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+ ```Python
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+ df3 = pd.read_csv('2018年北京积分落户数据.csv', index_col='id')
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+ df3
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+ ```
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+ 输出：
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+
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+ ```
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+ name birthday company score
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+ id
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+ 1 杨效丰 1972-12 北京利德华福电气技术有限公司 122.59
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+ 2 纪丰伟 1974-12 北京航天数据股份有限公司 121.25
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+ 3 王永 1974-05 品牌联盟(北京)咨询股份公司 118.96
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+ 4 杨静 1975-07 中科专利商标代理有限责任公司 118.21
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+ 5 张凯江 1974-11 北京阿里巴巴云计算技术有限公司 117.79
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+ ... ... ... ... ...
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+ 6015 孙宏波 1978-08 华为海洋网络有限公司北京科技分公司 90.75
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+ 6016 刘丽香 1976-11 福斯（上海）流体设备有限公司北京分公司 90.75
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+ 6017 周崧 1977-10 赢创德固赛（中国）投资有限公司 90.75
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+ 6018 赵妍 1979-07 澳科利耳医疗器械（北京）有限公司 90.75
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+ 6019 贺锐 1981-06 北京宝洁技术有限公司 90.75
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+ 6019 rows × 4 columns
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+ ```
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+
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+ > **说明**：如果需要上面例子中的CSV文件，可以通过下面的百度云盘地址进行获取。
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+ >
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+ > 链接：https://pan.baidu.com/s/1rQujl5RQn9R7PadB2Z5g_g，提取码：e7b4。
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+
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+4. 读取Excel文件创建`DataFrame`对象。
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+
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+ 可以通过`pandas` 模块的`read_excel`函数来读取Excel文件，该函数与上面的`read_csv`非常相近，多了一个`sheet_name`参数来指定数据表的名称，但是不同于CSV文件，没有`sep`或`delimiter`这样的参数。
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+
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+ 代码：
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+
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+ ```Python
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+ import random
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+
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+ # 读取Excel文件并随机获取其中约5%的数据
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+ df4 = pd.read_excel(
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+ io='某视频网站运营数据.xlsx',
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+ skiprows=lambda x: x > 0 and random.random() > 0.05
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+ )
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+ ```
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+
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+5. 通过SQL从数据库读取数据创建`DataFrame`对象。
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+
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+ 代码：
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+
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+ ```Python
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+ import pymysql
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+
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+ # 创建一个MySQL数据库的连接对象
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+ conn = pymysql.connect(
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+ host='47.104.31.138', port=3306, user='guest',
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+ password='Guest.618', database='hrs', charset='utf8mb4'
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+ )
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+ # 通过SQL从数据库读取数据创建DataFrame
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+ df5 = pd.read_sql('select * from tb_emp', conn, index_col='eno')
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+ df5
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+ ```
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+
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+ > **提示**：执行上面的代码需要先安装`pymysql`库，如果尚未安装，可以先在Notebook的单元格中先执行`!pip install pymysql`，然后再运行上面的代码。上面的代码连接的是我部署在阿里云上的MySQL数据库，公网IP地址：`47.104.31.138`，用户名：`guest`，密码：`Guest.618`。
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+
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+ 输出：
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+
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+ ```
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+ ename job mgr sal comm dno
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+ eno
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+ 1359 胡一刀 销售员 3344 1800 200 30
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+ 2056 乔峰 分析师 7800 5000 1500 20
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+ 3088 李莫愁 设计师 2056 3500 800 20
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+ 3211 张无忌 程序员 2056 3200 NaN 20
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+ 3233 丘处机 程序员 2056 3400 NaN 20
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+ 3244 欧阳锋 程序员 3088 3200 NaN 20
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+ 3251 张翠山 程序员 2056 4000 NaN 20
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+ 3344 黄蓉 销售主管 7800 3000 800 30
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+ 3577 杨过 会计 5566 2200 NaN 10
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+ 3588 朱九真 会计 5566 2500 NaN 10
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+ 4466 苗人凤 销售员 3344 2500 NaN 30
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+ 5234 郭靖 出纳 5566 2000 NaN 10
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+ 5566 宋远桥 会计师 7800 4000 1000 10
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+ 7800 张三丰 总裁 NaN 9000 1200 20
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+ ```
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#### 基本属性和方法
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+`DataFrame`对象的属性如下表所示。
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+
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+| 属性名 | 说明 |
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+| -------------- | ----------------------------------- |
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+| `at` / `iat` | 通过标签获取`DataFrame`中的单个值。 |
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+| `columns` | `DataFrame`对象列的索引 |
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+| `dtypes` | `DataFrame`对象每一列的数据类型 |
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+| `empty` | `DataFrame`对象是否为空 |
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+| `loc` / `iloc` | 通过标签获取`DataFrame`中的一组值。 |
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+| `ndim` | `DataFrame`对象的维度 |
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+| `shape` | `DataFrame`对象的形状（行数和列数） |
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+| `size` | `DataFrame`对象中元素的个数 |
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+| `values` | `DataFrame`对象的数据对应的二维数组 |
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+
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+关于`DataFrame`的方法，首先需要了解的是`info()`方法，它可以帮助我们了解`DataFrame`的相关信息，如下所示。
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+
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+代码：
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+```Python
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+df5.info()
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+```
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+
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+输出：
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+
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+```
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+<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
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+Int64Index: 14 entries, 1359 to 7800
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+Data columns (total 6 columns):
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+ # Column Non-Null Count Dtype
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+--- ------ -------------- -----
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+ 0 ename 14 non-null object
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+ 1 job 14 non-null object
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+ 2 mgr 13 non-null float64
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+ 3 sal 14 non-null int64
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+ 4 comm 6 non-null float64
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+ 5 dno 14 non-null int64
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+dtypes: float64(2), int64(2), object(2)
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+memory usage: 1.3+ KB
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+```
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#### 获取数据
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jackfrued