Python 文件读写与数据清洗实操指南

Jasper

发布时间：2026-10-12 | 1人浏览过

原创

本文详细介绍使用 Python 的 pandas 库进行 CSV 与 Excel 文件的读取及保存方法，系统讲解空值筛选、行列删除、索引重置与缺失统计等核心清洗操作。通过明确关键参数设置与标准化代码示例，协助开发者高效完成数据预处理与质量校验流程，确保分析基础稳定可靠。

准备环境与核心对象

在启动清洗任务前，需确保工作区已安装 pandas 依赖库。全部读写与变换操作均基于 DataFrame 容器展开。涉及覆盖写入或原地修改（如设置 inplace=True）时，强烈建议先备份原始文件或创建副本，防止误操作导致信息不可逆丢失。

第一步：正确读取与导出 CSV 文件

目的：将外部表格安全加载为 DataFrame，并规范处理字符编码。
入口：终端脚本或 Jupyter Notebook 单元格。
动作：调用 pd.read_csv() 解析文件，完成转换后使用 to_csv() 落盘。

# 导入核心库
import pandas as pd

# 推荐路径：直接读取 CSV，显式声明编码防乱码
df = pd.read_csv("test.csv", encoding="utf-8")

# 备选路径：使用原生文件流进行轻量文本替换（返回字符串列表）
with open("test.csv", encoding="utf-8") as f:
    raw_lines = f.readlines()
    clean_lines = [line.replace("阴性","0").replace("00.","0.") for line in raw_lines]

# 导出清洗结果，index=False 隐藏默认行索引
df.to_csv("df_new.csv", encoding="utf-8", index=False)

第二步：批量读取与写入 Excel 表格

目的：针对包含多个工作表（Sheet）的 XLSX 文件定向提取数据，并导出标准化报表。
入口：代码运行环境。
动作：利用 sheet_name 参数锁定目标 Sheet，执行完毕后调用 to_excel()。

# 读取指定名称的 Sheet 页
df_excel = pd.read_excel("测试.xlsx", sheet_name="test")

# 读取第一个 Sheet（省略参数时的默认行为）
# df_excel = pd.read_excel(r"测试.xlsx")

# 写回新文件，同步关闭索引显示
df_excel.to_excel("处理后的数据.xlsx", index=False)

核心数据清洗操作

第三步：精准删除空值与冗余列行

目的：剔除不符合建模或统计规范的空白记录与废弃字段。
参数对照：axis=0 作用于行，axis=1 作用于列；how='all' 全空才删，how='any' 含空即删；subset 划定检测范围。

# 1. 空值过滤 (Drop NA)
df_all_empty = df.dropna(axis=0, how='all')              # 整行全为空则移除
df_val_notnull = df[df['价格'].notna()]                   # 保留价格列非空的记录
df_sub_any = df.dropna(how='any', subset=['A','B','C'])   # 指定列中任一为空则删整行

# 2. 剔除无用列
del df['sample_1']                                        # 就地删除，仅支持单列
df_drop_multi = df.drop(['sample_1','sample_2'], axis=1)  # 返回列表，支持多列
# 3. 剔除无用行
df.drop(['label_1','label_2'], inplace=True)              # 按索引标签删除
df.drop(df.index[[0, 2, 4]], inplace=True)                # 按位置切片删除
df_filtered = df[df.index % 2 == 0]                       # 逻辑掩码过滤偶数行

第四步：重置索引与切换数据轴

目的：修复因连续删除导致的断裂序列，或将特定字段提升为查询主轴。
动作：借助 reset_index() 恢复自然数索引，配合 set_index() 重构行维度。

# 重建连续索引
df_re = df.reset_index(drop=True)                         # drop=True 彻底丢弃旧索引
# df_keep_old = df.reset_index()                        # 默认 False，旧索引会转为新数据列

# 提升某列作为主键索引
df_pivot = df.set_index('column_name').head()

第五步：统计缺失率并排序排查

目的：量化评估数据集健康度，按残缺程度降序排列，快速识别需优先处理的薄弱特征。
参数对照：len(df) 获取总样本数，axis=1 跨列汇总。

# 基础缺失频次统计
miss_col_count = df.isnull().sum()                      # 逐列统计
miss_row_count = df.isnull().sum(axis=1)                # 逐行统计

# 换算缺失占比
rate_col = miss_col_count / len(df)
rate_row = miss_row_count / df.shape[1]

# 按缺失严重程度降序排列，辅助制定清洗优先级
ranked_issues = rate_col.sort_values(ascending=False)