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Python Pandas 怎么用来搞数据分析和管理,数据库操作其实也没那么难

Python的Pandas库,说白了就是一个超级好用的数据工具箱,专门对付表格数据,很多人觉得操作数据库听起来很高深,但用Pandas来处理和分析数据,你会发现很多道理是相通的,甚至更简单,它就像是一个在你电脑上运行的、功能强大的“迷你数据库”。

核心就两个东西:Series和DataFrame

你得先明白Pandas里最基础的两个结构,这就像盖房子要懂砖头和水泥。

一个是Series,你可以把它想象成Excel表格里单独的一列,它有自己的名字,里面装着一串数据,一列所有人的年龄,或者一列商品的价格。

另一个是DataFrame,这就是一个完整的表格,有行有列,它其实就是由好几个Series拼在一起的,你从CSV文件或者Excel里读进来的数据,基本上就是一个DataFrame,这是你打交道最多的东西。(来源:Pandas官方文档对数据结构的介绍)

怎么把数据弄进来?读和写

数据分析的第一步是把数据拿到手,Pandas让你能用一行代码就读取各种格式的文件,特别方便。

pd.read_csv('文件.csv') 这是最常用的,读CSV格式的文件,逗号分隔的文本数据。 pd.read_excel('文件.xlsx') 直接读Excel文件,可以指定读哪个工作表。 pd.read_sql('SQL查询语句', 数据库连接) 这个就厉害了,它能直接连上你的数据库(比如MySQL、PostgreSQL),写一句SQL查询,结果就直接变成一个DataFrame,后面就可以用Pandas来分析了,这就把数据库操作和数据分析无缝衔接了。(来源:Pandas官方IO工具文档)

把数据处理好之后,保存起来也一样简单: df.to_csv('新文件.csv', index=False) 存成CSV文件,那个index=False通常是为了不把行号也存进去,让文件更干净。 df.to_excel('新文件.xlsx') 存成Excel。 df.to_sql('表名', 数据库连接) 把你处理好的DataFrame直接写回数据库,变成一张新表,这对于把分析结果保存下来非常有用。

Python Pandas 怎么用来搞数据分析和管理,数据库操作其实也没那么难

数据整理和清洗:让数据变规矩

拿到的原始数据经常是乱七八糟的,比如有空白、有重复、格式不对,这一步就是做家务,把数据收拾干净。

df.head() 先看看数据长什么样,默认显示前5行,做到心里有数。 df.info() 查看数据的基本信息:有多少行多少列,每列是什么数据类型(数字还是文字),有没有缺失值,这是快速了解数据状况的必备命令。 df.isnull().sum() 专门检查每列有多少个缺失值,知道了缺多少,才能决定怎么处理。

处理缺失值有几个办法: df.dropna() 直接把有缺失的行或列丢掉,简单粗暴,适合缺失不多的数据。 df.fillna(值) 用某个值填上缺失的地方,比如用0填充,或者用这列的平均值df['列名'].mean()来填充。

处理重复值: df.duplicated() 检查有没有完全重复的行。 df.drop_duplicates() 把重复的行删掉,只留一行。

数据选择和过滤:找到你关心的部分

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面对一个大表格,你经常只需要看其中几列或者满足某些条件的几行。

选列最简单:df['列名'] 或者 df[['列名1', '列名2']] (选多列的时候里面要用两个中括号)。

选行有很多方法: df.loc[] 主要通过标签(比如行号、索引)来选择。 df.iloc[] 主要通过位置(第0行,第1行)来选择,跟列表切片很像。

过滤数据是重头戏,用条件判断: df[df['年龄'] > 30] 筛选出“年龄”大于30岁的所有行。 df[(df['城市'] == '北京') & (df['收入'] > 10000)] 筛选出“城市”是北京““收入”大于1万的行,注意每个条件都要用括号括起来,&表示“且”,表示“或”。

数据分析与计算:发现数据的秘密

数据收拾干净了,就可以开始算点东西了。

Python Pandas 怎么用来搞数据分析和管理,数据库操作其实也没那么难

df.describe() 这是个神级功能,对数字列进行快速统计汇总:计数、平均值、标准差、最小值、最大值、四分位数,一键生成一份基础统计报告。

分组统计 groupby,功能非常强大: df.groupby('性别')['收入'].mean() 这句话的意思是:按照“性别”进行分组,然后计算每组里“收入”的平均值,你立刻就能看到男性和女性的平均收入差异,你还可以换成.sum()(求和)、.count()(计数)等。(来源:Pandas官方文档对GroupBy的阐述)

排序: df.sort_values('收入', ascending=False) 按照“收入”从高到低排序。ascending=False表示降序。

简单的数据可视化

Pandas还能和另一个叫Matplotlib的画图库紧密合作,让你轻松画出简单的图表。

df['销量'].plot() 直接对“销量”这列数据画折线图。 df['品类'].value_counts().plot(kind='bar') 先计算每个品类有多少个(value_counts),然后画成柱状图,看图往往比看数字更直观。

总结一下

所以说,用Pandas做数据分析和管理,流程很清晰:读取数据 -> 探索和清洗数据 -> 筛选和转换数据 -> 分析计算 -> 呈现结果,它把很多复杂的数据库操作(比如SELECT, WHERE, GROUP BY)变成了简单直观的方法调用。

数据库操作没那么难,是因为Pandas帮你封装了复杂性,你不需要一开始就深入研究数据库的系统原理,完全可以把Pandas当作一个跳板,先在上面熟练地对数据进行各种“增删改查”和“分组汇总”,等你对这些操作的本质理解透了,以后再去看真正的SQL语言,会发现很多概念都是直接对应的,学起来就快多了,Pandas让你能更专注于数据本身和你想回答的问题,而不是繁琐的技术细节。