Pandas DataFrame 基础操作:创建、计算与合并详解

拾光
拾光
发布时间:2026-10-13 | 4人浏览过
原创

本文详细介绍 Python 中 Pandas 库 DataFrame 对象的基础操作方法。内容涵盖如何基于列表、数组和字典创建 DataFrame,以及如何执行索引访问、行列求和、元素变换等常用计算。此外,文章还演示了通过 append 方法扩充行与列的具体步骤,并深入解析了使用 join 函数进行内连接、外连接等多种数据合并策略,帮助开发者高效掌握数据处理核心技能。

DataFrame 对象的创建、修改与合并操作是数据处理的核心环节。

import pandas as pd
import numpy as np

创建 DataFrame 对象

# 创建DataFrame对象
df = pd.DataFrame([1, 2, 3, 4, 5], columns=['cols'], index=['a','b','c','d','e'])
print df
 cols
a 1
b 2
c 3
d 4
e 5
df2 = pd.DataFrame([[1, 2, 3],[4, 5, 6]], columns=['col1','col2','col3'], index=['a','b'])
print df2
 col1 col2 col3
a 1 2 3
b 4 5 6
df3 = pd.DataFrame(np.array([[1,2],[3,4]]), columns=['col1','col2'], index=['a','b'])
print df3
col1 col2
a 1 2
b 3 4
df4 = pd.DataFrame({'col1':[1,3],'col2':[2,4]},index=['a','b'])
print df4
 col1 col2
a 1 2
b 3 4

构建 DataFrame 对象时,支持的数据源包括列表、数组以及字典,同时列名和索引均可通过列表对象进行定义。

基本操作

# DataFrame对象的基本操作
df2.index
Index([u'a', u'b'], dtype='object')
df2.columns
Index([u'col1', u'col2', u'col3'], dtype='object')
# 根据索引查看数据
df2.loc['a'] 
# 索引为a这一行的数据
# df2.iloc[0] 跟上面的操作等价,一个是根据索引名,一个是根据数字索引访问数据
col1 1
col2 2
col3 3
Name: a, dtype: int64
print df2.loc[['a','b']] # 访问多行数据,索引参数为一个列表对象
col1 col2 col3
a 1 2 3
b 4 5 6
print df.loc[df.index[1:3]]
cols
b 2
c 3
# 访问列数据
print df2[['col1','col3']]
col1 col3
a 1 3
b 4 6

计算

# DataFrame元素求和
# 默认是对每列元素求和
print df2.sum()
col1 5
col2 7
col3 9
dtype: int64
# 行求和
print df2.sum(1)
a 6
b 15
dtype: int64
# 对每个元素乘以2
print df2.apply(lambda x:x*2)
col1 col2 col3
a 2 4 6
b 8 10 12
# 对每个元素求平方(支持ndarray一样的向量化操作)
print df2**2
 col1 col2 col3
a 1 4 9
b 16 25 36
列扩充
# 对DataFrame对象进行列扩充
df2['col4'] = ['cnn','rnn']
print df2
 col1 col2 col3 col4
a 1 2 3 cnn
b 4 5 6 rnn
# 也可以通过一个新的DataFrame对象来定义一个新列,索引自动对应
df2['col5'] = pd.DataFrame(['MachineLearning','DeepLearning'],index=['a','b'])
print df2
 col1 col2 col3 col4  col5
a 1 2 3 cnn MachineLearning
b 4 5 6 rnn DeepLearning

行扩充

# 行进行扩充
print df2.append(pd.DataFrame({'col1':7,'col2':8,'col3':9,'col4':'rcnn','col5':'ReinforcementLearning'},index=['c']))
 col1 col2 col3 col4   col5
a 1 2 3 cnn MachineLearning
b 4 5 6 rnn  DeepLearning
c 7 8 9 rcnn ReinforcementLearning

注意!

# 如果在进行 行扩充时候没有,指定index的参数,索引会被数字取代
print df2.append({'col1':10,'col2':11,'col3':12,'col4':'frnn','col5':'DRL'},ignore_index=True)
 col1 col2 col3 col4  col5
0 1 2 3 cnn MachineLearning
1 4 5 6 rnn DeepLearning
2 10 11 12 frnn  DRL
# 以上的行扩充,并没有真正修改,df2这个DataFrame对象,除非
df2 = df2.append(pd.DataFrame({'col1':7,'col2':8,'col3':9,'col4':'rcnn','col5':'ReinforcementLearning'},index=['c']))
print df2
 col1 col2 col3 col4   col5
a 1 2 3 cnn MachineLearning
b 4 5 6 rnn  DeepLearning
c 7 8 9 rcnn ReinforcementLearning
c 7 8 9 rcnn ReinforcementLearning
print df2.loc['c']
 col1 col2 col3 col4   col5
c 7 8 9 rcnn ReinforcementLearning
c 7 8 9 rcnn ReinforcementLearning

DataFrame 对象的合并

# DataFrame 对象的合并
df_a = pd.DataFrame(['wang','jing','hui','is','a','master'],columns=['col6'],index=['a','b','c','d','e','f'])
print df_a
 col6
a wang
b jing
c hui
d is
e a
f master
# 默认合并,只保留dfb中的全部索引
dfb = pd.DataFrame([1,2,4,5,6,7],columns=['col1'],index=['a','b','c','d','f','g'])
print dfb.join(df_a)
 col1 col6
a 1 wang
b 2 jing
c 4 hui
d 5 is
f 6 master
g 7 NaN
# 默认合并之接受索引已经存在的值
# 通过指定参数 how,指定合并的方式
print dfb.join(df_a,how='inner') # 合并两个DataFrame对象的交集
 col1 col6
a 1 wang
b 2 jing
c 4 hui
d 5 is
f 6 master
# 合并两个DataFrame对象的并集
print dfb.join(df_a,how='outer')
col1 col6
a 1.0 wang
b 2.0 jing
c 4.0 hui
d 5.0 is
e NaN a
f 6.0 master
g 7.0 NaN

以上关于 Pandas DataFrame 基础操作方法的分享内容完毕,希望能为读者提供有价值的参考,欢迎继续支持本站获取更多技术资讯。

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