手頭現在有一份福布斯2016年全球上市企業2000強排行榜的數據,但原始數據并不規范,需要處理后才能進一步使用。
本文通過實例操作來介紹用pandas進行數據整理。
照例先說下我的運行環境,如下:
windows 7, 64位
python 3.5
pandas 0.19.2版本
在拿到原始數據后,我們先來看看數據的情況,并思考下我們需要什么樣的數據結果。
下面是原始數據:
在本文中,我們需要以下的初步結果,以供以后繼續使用。
可以看到,原始數據中,跟企業相關的數據中(“Sales”,“Profits”,“Assets”,“Market_value”),目前都是不是可以用來計算的數字類型。
原始內容中包含貨幣符號”$“,“-”,純字母組成的字符串以及其他一些我們認為異常的信息。更重要的是,這些數據的單位并不一致。分別有以“B”(Billion,十億)和“M”(Million,百萬)表示的。在后續計算之前需要進行單位統一。
首先想到的處理思路就是將數據信息分別按十億(’B’)和百萬(‘M’)進行拆分,分別進行處理,最后在合并到一起。過程如下所示。
加載數據,并添加列的名稱
import pandas as pd df_2016 = pd.read_csv('data_2016.csv', encoding='gbk',header=None)# 更新列名df_2016.columns = ['Year', 'Rank', 'Company_cn','Company_en', 'Country_en', 'Sales', 'Profits', 'Assets', 'Market_value'] print('the shape of DataFrame: ', df_2016.shape) print(df_2016.dtypes) df_2016.head(3)
獲取單位為十億(’B’)的數據
# 數據單位為 B的數據(Billion,十億)df_2016_b = df_2016[df_2016['Sales'].str.endswith('B')] print(df_2016_b.shape) df_2016_b
獲取單位為百萬(‘M’)的數據
# 數據單位為 M的數據(Million,百萬)df_2016_m = df_2016[df_2016['Sales'].str.endswith('M')] print(df_2016_m.shape) df_2016_m
這種方法理解起來比較簡單,但操作起來會比較繁瑣,尤其是如果有很多列數據需要處理的話,會花費很多時間。
進一步的處理,我這里就不描述了。當然,各位可以試試這個方法。
下面介紹稍微簡單一點的方法。
第一步還是加載數據,跟Method-1是一樣的。
下面來處理’Sales’列
首先是替換相關的異常字符,包括美元的貨幣符號’$’,純字母的字符串’undefined’,以及’B’。 這里,我們想統一把數據的單位整理成十億,所以’B’可以直接進行替換。而’M’需要更多的處理步驟。
處理含有百萬“M”為單位的數據,即以“M”結尾的數據,思路如下:
(1)設定查找條件mask;
(2)替換字符串“M”為空值
(3)用pd.to_numeric()轉換為數字
(4)除以1000,轉換為十億美元,與其他行的數據一致
上面兩個步驟相關的代碼如下:
# 替換美元符號df_2016['Sales'] = df_2016['Sales'].str.replace('$','')# # 查看異常值,均為字母(“undefined”)# df_2016[df_2016['Sales'].str.isalpha()]# 替換異常值“undefined”為空白# df_2016['Sales'] = df_2016['Sales'].str.replace('undefined','')df_2016['Sales'] = df_2016['Sales'].str.replace('^[A-Za-z]+$','')# 替換符號十億美元“B”為空白,數字本身代表的就是十億美元為單位df_2016['Sales'] = df_2016['Sales'].str.replace('B','')# 處理含有百萬“M”為單位的數據,即以“M”結尾的數據# 思路:# (1)設定查找條件mask;# (2)替換字符串“M”為空值# (3)用pd.to_numeric()轉換為數字# (4)除以1000,轉換為十億美元,與其他行的數據一致mask = df_2016['Sales'].str.endswith('M') df_2016.loc[mask, 'Sales'] = pd.to_numeric(df_2016.loc[mask, 'Sales'].str.replace('M', ''))/1000df_2016['Sales'] = pd.to_numeric(df_2016['Sales']) print('the shape of DataFrame: ', df_2016.shape) print(df_2016.dtypes) df_2016.head(3)
用同樣類似的方法處理其他列
可以看到,這個方法比第一種方法還是要方便很多。當然,這個方法針對DataFrame的每列數據都要進行相關的操作,如果列數多了,也還是比較繁瑣的。
有沒有更方便一點的方法呢。 答案是有的。
插播一條硬廣:技術文章轉發太多。文章來自微信公眾號“Python數據之道”(ID:PyDataRoad)。
在Method-2的基礎上,將處理方法寫成更通用的數據處理函數,根據數據的結構,拓展更多的適用性,則可以比較方便的處理相關數據。
第一步還是加載數據,跟Method-1是一樣的。
參考Method-2的處理過程,編寫數據處理的自定義函數’pro_col’,并在Method-2的基礎上拓展其他替換功能,使之適用于這四列數據(“Sales”,“Profits”,“Assets”,“Market_value”)。
函數編寫的代碼如下:
def pro_col(df, col): # 替換相關字符串,如有更多的替換情形,可以自行添加df[col] = df[col].str.replace('$','') df[col] = df[col].str.replace('^[A-Za-z]+$','') df[col] = df[col].str.replace('B','')# 注意這里是'-$',即以'-'結尾,而不是'-',因為有負數df[col] = df[col].str.replace('-$','') df[col] = df[col].str.replace(',','')# 處理含有百萬“M”為單位的數據,即以“M”結尾的數據# 思路:# (1)設定查找條件mask;# (2)替換字符串“M”為空值# (3)用pd.to_numeric()轉換為數字# (4)除以1000,轉換為十億美元,與其他行的數據一致mask = df[col].str.endswith('M') df.loc[mask, col] = pd.to_numeric(df.loc[mask, col].str.replace('M',''))/1000# 將字符型的數字轉換為數字類型df[col] = pd.to_numeric(df[col])return df
針對DataFrame的每列,應用該自定義函數,進行數據處理,得到需要的結果。
pro_col(df_2016, 'Sales') pro_col(df_2016, 'Profits') pro_col(df_2016, 'Assets') pro_col(df_2016, 'Market_value') print('the shape of DataFrame: ', df_2016.shape) print(df_2016.dtypes) df_2016.head()
當然,如果DataFrame的列數特別多,可以用for循環,這樣代碼更簡潔。代碼如下:
cols = ['Sales', 'Profits', 'Assets', 'Market_value']for col in cols: pro_col(df_2016, col) print('the shape of DataFrame: ', df_2016.shape) print(df_2016.dtypes) df_2016.head()
最終處理后,獲得的數據結果如下:
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