## 問題
你需要處理一個很大的數據集并需要計算數據總和或其他統計量。
## 解決方案
對于任何涉及到統計、時間序列以及其他相關技術的數據分析問題,都可以考慮使用 [Pandas庫](http://pandas.pydata.org/) 。
為了讓你先體驗下,下面是一個使用Pandas來分析芝加哥城市的[老鼠和嚙齒類動物數據庫](https://data.cityofchicago.org/Service-Requests/311-Service-Requests-Rodent-Baiting/97t6-zrhs) 的例子。在我寫這篇文章的時候,這個數據庫是一個擁有大概74,000行數據的CSV文件。
>>> import pandas
>>> # Read a CSV file, skipping last line
>>> rats = pandas.read_csv('rats.csv', skip_footer=1)
>>> rats
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
Int64Index: 74055 entries, 0 to 74054
Data columns:
Creation Date 74055 non-null values
Status 74055 non-null values
Completion Date 72154 non-null values
Service Request Number 74055 non-null values
Type of Service Request 74055 non-null values
Number of Premises Baited 65804 non-null values
Number of Premises with Garbage 65600 non-null values
Number of Premises with Rats 65752 non-null values
Current Activity 66041 non-null values
Most Recent Action 66023 non-null values
Street Address 74055 non-null values
ZIP Code 73584 non-null values
X Coordinate 74043 non-null values
Y Coordinate 74043 non-null values
Ward 74044 non-null values
Police District 74044 non-null values
Community Area 74044 non-null values
Latitude 74043 non-null values
Longitude 74043 non-null values
Location 74043 non-null values
dtypes: float64(11), object(9)
>>> # Investigate range of values for a certain field
>>> rats['Current Activity'].unique()
array([nan, Dispatch Crew, Request Sanitation Inspector], dtype=object)
>>> # Filter the data
>>> crew_dispatched = rats[rats['Current Activity'] == 'Dispatch Crew']
>>> len(crew_dispatched)
65676
>>>
>>> # Find 10 most rat-infested ZIP codes in Chicago
>>> crew_dispatched['ZIP Code'].value_counts()[:10]
60647 3837
60618 3530
60614 3284
60629 3251
60636 2801
60657 2465
60641 2238
60609 2206
60651 2152
60632 2071
>>>
>>> # Group by completion date
>>> dates = crew_dispatched.groupby('Completion Date')
<pandas.core.groupby.DataFrameGroupBy object at 0x10d0a2a10>
>>> len(dates)
472
>>>
>>> # Determine counts on each day
>>> date_counts = dates.size()
>>> date_counts[0:10]
Completion Date
01/03/2011 4
01/03/2012 125
01/04/2011 54
01/04/2012 38
01/05/2011 78
01/05/2012 100
01/06/2011 100
01/06/2012 58
01/07/2011 1
01/09/2012 12
>>>
>>> # Sort the counts
>>> date_counts.sort()
>>> date_counts[-10:]
Completion Date
10/12/2012 313
10/21/2011 314
09/20/2011 316
10/26/2011 319
02/22/2011 325
10/26/2012 333
03/17/2011 336
10/13/2011 378
10/14/2011 391
10/07/2011 457
>>>
嗯,看樣子2011年10月7日對老鼠們來說是個很忙碌的日子啊!^_^
## 討論
Pandas是一個擁有很多特性的大型函數庫,我在這里不可能介紹完。但是只要你需要去分析大型數據集合、對數據分組、計算各種統計量或其他類似任務的話,這個函數庫真的值得你去看一看。
- Copyright
- 前言
- 第一章:數據結構和算法
- 1.1 解壓序列賦值給多個變量
- 1.2 解壓可迭代對象賦值給多個變量
- 1.3 保留最后N個元素
- 1.4 查找最大或最小的N個元素
- 1.5 實現一個優先級隊列
- 1.6 字典中的鍵映射多個值
- 1.7 字典排序
- 1.8 字典的運算
- 1.9 查找兩字典的相同點
- 1.10 刪除序列相同元素并保持順序
- 1.11 命名切片
- 1.12 序列中出現次數最多的元素
- 1.13 通過某個關鍵字排序一個字典列表
- 1.14 排序不支持原生比較的對象
- 1.15 通過某個字段將記錄分組
- 1.16 過濾序列元素
- 1.17 從字典中提取子集
- 1.18 映射名稱到序列元素
- 1.19 轉換并同時計算數據
- 1.20 合并多個字典或映射
- 第二章:字符串和文本
- 2.1 使用多個界定符分割字符串
- 2.2 字符串開頭或結尾匹配
- 2.3 用Shell通配符匹配字符串
- 2.4 字符串匹配和搜索
- 2.5 字符串搜索和替換
- 2.6 字符串忽略大小寫的搜索替換
- 2.7 最短匹配模式
- 2.8 多行匹配模式
- 2.9 將Unicode文本標準化
- 2.10 在正則式中使用Unicode
- 2.11 刪除字符串中不需要的字符
- 2.12 審查清理文本字符串
- 2.13 字符串對齊
- 2.14 合并拼接字符串
- 2.15 字符串中插入變量
- 2.16 以指定列寬格式化字符串
- 2.17 在字符串中處理html和xml
- 2.18 字符串令牌解析
- 2.19 實現一個簡單的遞歸下降分析器
- 2.20 字節字符串上的字符串操作
- 第三章:數字日期和時間
- 3.1 數字的四舍五入
- 3.2 執行精確的浮點數運算
- 3.3 數字的格式化輸出
- 3.4 二八十六進制整數
- 3.5 字節到大整數的打包與解包
- 3.6 復數的數學運算
- 3.7 無窮大與NaN
- 3.8 分數運算
- 3.9 大型數組運算
- 3.10 矩陣與線性代數運算
- 3.11 隨機選擇
- 3.12 基本的日期與時間轉換
- 3.13 計算最后一個周五的日期
- 3.14 計算當前月份的日期范圍
- 3.15 字符串轉換為日期
- 3.16 結合時區的日期操作
- 第四章:迭代器與生成器
- 4.1 手動遍歷迭代器
- 4.2 代理迭代
- 4.3 使用生成器創建新的迭代模式
- 4.4 實現迭代器協議
- 4.5 反向迭代
- 4.6 帶有外部狀態的生成器函數
- 4.7 迭代器切片
- 4.8 跳過可迭代對象的開始部分
- 4.9 排列組合的迭代
- 4.10 序列上索引值迭代
- 4.11 同時迭代多個序列
- 4.12 不同集合上元素的迭代
- 4.13 創建數據處理管道
- 4.14 展開嵌套的序列
- 4.15 順序迭代合并后的排序迭代對象
- 4.16 迭代器代替while無限循環
- 第五章:文件與IO
- 5.1 讀寫文本數據
- 5.2 打印輸出至文件中
- 5.3 使用其他分隔符或行終止符打印
- 5.4 讀寫字節數據
- 5.5 文件不存在才能寫入
- 5.6 字符串的I/O操作
- 5.7 讀寫壓縮文件
- 5.8 固定大小記錄的文件迭代
- 5.9 讀取二進制數據到可變緩沖區中
- 5.10 內存映射的二進制文件
- 5.11 文件路徑名的操作
- 5.12 測試文件是否存在
- 5.13 獲取文件夾中的文件列表
- 5.14 忽略文件名編碼
- 5.15 打印不合法的文件名
- 5.16 增加或改變已打開文件的編碼
- 5.17 將字節寫入文本文件
- 5.18 將文件描述符包裝成文件對象
- 5.19 創建臨時文件和文件夾
- 5.20 與串行端口的數據通信
- 5.21 序列化Python對象
- 第六章:數據編碼和處理
- 6.1 讀寫CSV數據
- 6.2 讀寫JSON數據
- 6.3 解析簡單的XML數據
- 6.4 增量式解析大型XML文件
- 6.5 將字典轉換為XML
- 6.6 解析和修改XML
- 6.7 利用命名空間解析XML文檔
- 6.8 與關系型數據庫的交互
- 6.9 編碼和解碼十六進制數
- 6.10 編碼解碼Base64數據
- 6.11 讀寫二進制數組數據
- 6.12 讀取嵌套和可變長二進制數據
- 6.13 數據的累加與統計操作
- 第七章:函數
- 7.1 可接受任意數量參數的函數
- 7.2 只接受關鍵字參數的函數
- 7.3 給函數參數增加元信息
- 7.4 返回多個值的函數
- 7.5 定義有默認參數的函數
- 7.6 定義匿名或內聯函數
- 7.7 匿名函數捕獲變量值
- 7.8 減少可調用對象的參數個數
- 7.9 將單方法的類轉換為函數
- 7.10 帶額外狀態信息的回調函數
- 7.11 內聯回調函數
- 7.12 訪問閉包中定義的變量
- 第八章:類與對象
- 8.1 改變對象的字符串顯示
- 8.2 自定義字符串的格式化
- 8.3 讓對象支持上下文管理協議
- 8.4 創建大量對象時節省內存方法
- 8.5 在類中封裝屬性名
- 8.6 創建可管理的屬性
- 8.7 調用父類方法
- 8.8 子類中擴展property
- 8.9 創建新的類或實例屬性
- 8.10 使用延遲計算屬性
- 8.11 簡化數據結構的初始化
- 8.12 定義接口或者抽象基類
- 8.13 實現數據模型的類型約束
- 8.14 實現自定義容器
- 8.15 屬性的代理訪問
- 8.16 在類中定義多個構造器
- 8.17 創建不調用init方法的實例
- 8.18 利用Mixins擴展類功能
- 8.19 實現狀態對象或者狀態機
- 8.20 通過字符串調用對象方法
- 8.21 實現訪問者模式
- 8.22 不用遞歸實現訪問者模式
- 8.23 循環引用數據結構的內存管理
- 8.24 讓類支持比較操作
- 8.25 創建緩存實例
- 第九章:元編程
- 9.1 在函數上添加包裝器
- 9.2 創建裝飾器時保留函數元信息
- 9.3 解除一個裝飾器
- 9.4 定義一個帶參數的裝飾器
- 9.5 可自定義屬性的裝飾器
- 9.6 帶可選參數的裝飾器
- 9.7 利用裝飾器強制函數上的類型檢查
- 9.8 將裝飾器定義為類的一部分
- 9.9 將裝飾器定義為類
- 9.10 為類和靜態方法提供裝飾器
- 9.11 裝飾器為被包裝函數增加參數
- 9.12 使用裝飾器擴充類的功能
- 9.13 使用元類控制實例的創建
- 9.14 捕獲類的屬性定義順序
- 9.15 定義有可選參數的元類
- 9.16 *args和**kwargs的強制參數簽名
- 9.17 在類上強制使用編程規約
- 9.18 以編程方式定義類
- 9.19 在定義的時候初始化類的成員
- 9.20 利用函數注解實現方法重載
- 9.21 避免重復的屬性方法
- 9.22 定義上下文管理器的簡單方法
- 9.23 在局部變量域中執行代碼
- 9.24 解析與分析Python源碼
- 9.25 拆解Python字節碼
- 第十章:模塊與包
- 10.1 構建一個模塊的層級包
- 10.2 控制模塊被全部導入的內容
- 10.3 使用相對路徑名導入包中子模塊
- 10.4 將模塊分割成多個文件
- 10.5 利用命名空間導入目錄分散的代碼
- 10.6 重新加載模塊
- 10.7 運行目錄或壓縮文件
- 10.8 讀取位于包中的數據文件
- 10.9 將文件夾加入到sys.path
- 10.10 通過字符串名導入模塊
- 10.11 通過導入鉤子遠程加載模塊
- 10.12 導入模塊的同時修改模塊
- 10.13 安裝私有的包
- 10.14 創建新的Python環境
- 10.15 分發包
- 第十一章:網絡與Web編程
- 11.1 作為客戶端與HTTP服務交互
- 11.2 創建TCP服務器
- 11.3 創建UDP服務器
- 11.4 通過CIDR地址生成對應的IP地址集
- 11.5 生成一個簡單的REST接口
- 11.6 通過XML-RPC實現簡單的遠程調用
- 11.7 在不同的Python解釋器之間交互
- 11.8 實現遠程方法調用
- 11.9 簡單的客戶端認證
- 11.10 在網絡服務中加入SSL
- 11.11 進程間傳遞Socket文件描述符
- 11.12 理解事件驅動的IO
- 11.13 發送與接收大型數組
- 第十二章:并發編程
- 12.1 啟動與停止線程
- 12.2 判斷線程是否已經啟動
- 12.3 線程間的通信
- 12.4 給關鍵部分加鎖
- 12.5 防止死鎖的加鎖機制
- 12.6 保存線程的狀態信息
- 12.7 創建一個線程池
- 12.8 簡單的并行編程
- 12.9 Python的全局鎖問題
- 12.10 定義一個Actor任務
- 12.11 實現消息發布/訂閱模型
- 12.12 使用生成器代替線程
- 12.13 多個線程隊列輪詢
- 12.14 在Unix系統上面啟動守護進程
- 第十三章:腳本編程與系統管理
- 13.1 通過重定向/管道/文件接受輸入
- 13.2 終止程序并給出錯誤信息
- 13.3 解析命令行選項
- 13.4 運行時彈出密碼輸入提示
- 13.5 獲取終端的大小
- 13.6 執行外部命令并獲取它的輸出
- 13.7 復制或者移動文件和目錄
- 13.8 創建和解壓壓縮文件
- 13.9 通過文件名查找文件
- 13.10 讀取配置文件
- 13.11 給簡單腳本增加日志功能
- 13.12 給內庫增加日志功能
- 13.13 記錄程序執行的時間
- 13.14 限制內存和CPU的使用量
- 13.15 啟動一個WEB瀏覽器
- 第十四章:測試調試和異常
- 14.1 測試輸出到標準輸出上
- 14.2 在單元測試中給對象打補丁
- 14.3 在單元測試中測試異常情況
- 14.4 將測試輸出用日志記錄到文件中
- 14.5 忽略或者期望測試失敗
- 14.6 處理多個異常
- 14.7 捕獲所有異常
- 14.8 創建自定義異常
- 14.9 捕獲異常后拋出另外的異常
- 14.10 重新拋出最后的異常
- 14.11 輸出警告信息
- 14.12 調試基本的程序崩潰錯誤
- 14.13 給你的程序做基準測試
- 14.14 讓你的程序跑的更快
- 第十五章:C語言擴展
- 15.1 使用ctypes訪問C代碼
- 15.2 簡單的C擴展模塊
- 15.3 一個操作數組的擴展函數
- 15.4 在C擴展模塊中操作隱形指針
- 15.5 從擴張模塊中定義和導出C的API
- 15.6 從C語言中調用Python代碼
- 15.7 從C擴展中釋放全局鎖
- 15.8 C和Python中的線程混用
- 15.9 用WSIG包裝C代碼
- 15.10 用Cython包裝C代碼
- 15.11 用Cython寫高性能的數組操作
- 15.12 將函數指針轉換為可調用對象
- 15.13 傳遞NULL結尾的字符串給C函數庫
- 15.14 傳遞Unicode字符串給C函數庫
- 15.15 C字符串轉換為Python字符串
- 15.16 不確定編碼格式的C字符串
- 15.17 傳遞文件名給C擴展
- 15.18 傳遞已打開的文件給C擴展
- 15.19 從C語言中讀取類文件對象
- 15.20 處理C語言中的可迭代對象
- 15.21 診斷分析代碼錯誤
- 附錄A
- 關于譯者
- Roadmap