动手学数据分析:简单数据重构

数据重构

  • 2 第二章:数据重构(上)
      • 2.4 数据的合并
        • 2.4.1 任务一:将data文件夹里面的所有数据都载入,与之前的原始数据相比,观察他们的之间的关系
        • 2.4.2:任务二:使用concat方法:将数据train-left-up.csv和train-right-up.csv横向合并为一张表,并保存这张表为result_up
        • 2.4.3 任务三:使用concat方法:将train-left-down和train-right-down横向合并为一张表,并保存这张表为result_down。然后将上边的result_up和result_down纵向合并为result。
        • 2.4.4 任务四:使用DataFrame自带的方法join方法和append:完成任务二和任务三的任务
        • 2.4.5 任务五:使用Panads的merge方法和DataFrame的append方法:完成任务二和任务三的任务
        • 2.4.6 任务六:完成的数据保存为result.csv
      • 2.5 换一种角度看数据
        • 2.5.1 任务一:将我们的数据变为Series类型的数据
  • 2 第二章:数据重构(下)
    • 第一部分:数据聚合与运算
      • 2.6 数据运用
        • 2.6.1 任务一:通过《Python for Data Analysis》P303、Google or Baidu来学习了解GroupBy机制
        • 2.6.2:任务二:计算泰坦尼克号男性与女性的平均票价
        • 2.6.3:任务三:统计泰坦尼克号中男女的存活人数
        • 2.6.4:任务四:计算客舱不同等级的存活人数
        • 2.6.5:任务五:统计在不同等级的票中的不同年龄的船票花费的平均值
        • 2.6.6:任务六:将任务二和任务三的数据合并,并保存到sex_fare_survived.csv
        • 2.6.7:任务七:得出不同年龄的总的存活人数,然后找出存活人数的最高的年龄,最后计算存活人数最高的存活率(存活人数/总人数)

复习:在前面我们已经学习了Pandas基础,第二章我们开始进入数据分析的业务部分,在第二章第一节的内容中,我们学习了数据的清洗,这一部分十分重要,只有数据变得相对干净,我们之后对数据的分析才可以更有力。而这一节,我们要做的是数据重构,数据重构依旧属于数据理解(准备)的范围。

# 导入基本库
import numpy as np
import pandas as pd
# 载入data文件中的:train-left-up.csv
text = pd.read_csv('/Users/chenandong/Documents/datawhale数据分析每个人题目设计/招募阶段/第二章项目集合/data/train-left-up.csv')
text.head()
PassengerIdSurvivedPclassName
0103Braund, Mr. Owen Harris
1211Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...
2313Heikkinen, Miss. Laina
3411Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)
4503Allen, Mr. William Henry

2 第二章:数据重构(上)

2.4 数据的合并

2.4.1 任务一:将data文件夹里面的所有数据都载入,与之前的原始数据相比,观察他们的之间的关系
text_left_up = pd.read_csv("data/train-left-up.csv")
text_left_down = pd.read_csv("data/train-left-down.csv")
text_right_up = pd.read_csv("data/train-right-up.csv")
text_right_down = pd.read_csv("data/train-right-down.csv")
text_left_up.head()
PassengerIdSurvivedPclassName
0103Braund, Mr. Owen Harris
1211Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...
2313Heikkinen, Miss. Laina
3411Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)
4503Allen, Mr. William Henry
text_left_down.head()
PassengerIdSurvivedPclassName
044002Kvillner, Mr. Johan Henrik Johannesson
144112Hart, Mrs. Benjamin (Esther Ada Bloomfield)
244203Hampe, Mr. Leon
344303Petterson, Mr. Johan Emil
444412Reynaldo, Ms. Encarnacion
text_right_down.head()
SexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
0male31.000C.A. 1872310.500NaNS
1female45.011F.C.C. 1352926.250NaNS
2male20.0003457699.500NaNS
3male25.0103470767.775NaNS
4female28.00023043413.000NaNS
text_right_up.head()
SexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
0male22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
1female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
2female26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
3female35.01.00.011380353.1000C123S
4male35.00.00.03734508.0500NaNS

【提示】结合之前我们加载的train.csv数据,大致预测一下上面的数据是什么

2.4.2:任务二:使用concat方法:将数据train-left-up.csv和train-right-up.csv横向合并为一张表,并保存这张表为result_up
list_up = [text_left_up,text_right_up]
result_up = pd.concat(list_up,axis=1)
result_up.head()
PassengerIdSurvivedPclassNameSexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
01.00.03.0Braund, Mr. Owen Harrismale22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
12.01.01.0Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
23.01.03.0Heikkinen, Miss. Lainafemale26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
34.01.01.0Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)female35.01.00.011380353.1000C123S
45.00.03.0Allen, Mr. William Henrymale35.00.00.03734508.0500NaNS
2.4.3 任务三:使用concat方法:将train-left-down和train-right-down横向合并为一张表,并保存这张表为result_down。然后将上边的result_up和result_down纵向合并为result。
list_down=[text_left_down,text_right_down]
result_down = pd.concat(list_down,axis=1)
result = pd.concat([result_up,result_down])
result.head()
PassengerIdSurvivedPclassNameSexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
01.00.03.0Braund, Mr. Owen Harrismale22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
12.01.01.0Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
23.01.03.0Heikkinen, Miss. Lainafemale26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
34.01.01.0Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)female35.01.00.011380353.1000C123S
45.00.03.0Allen, Mr. William Henrymale35.00.00.03734508.0500NaNS
2.4.4 任务四:使用DataFrame自带的方法join方法和append:完成任务二和任务三的任务
resul_up = text_left_up.join(text_right_up)
result_down = text_left_down.join(text_right_down)
result = result_up.append(result_down)
result.head()
PassengerIdSurvivedPclassNameSexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
01.00.03.0Braund, Mr. Owen Harrismale22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
12.01.01.0Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
23.01.03.0Heikkinen, Miss. Lainafemale26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
34.01.01.0Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)female35.01.00.011380353.1000C123S
45.00.03.0Allen, Mr. William Henrymale35.00.00.03734508.0500NaNS
2.4.5 任务五:使用Panads的merge方法和DataFrame的append方法:完成任务二和任务三的任务
result_up = pd.merge(text_left_up,text_right_up,left_index=True,right_index=True)
result_down = pd.merge(text_left_down,text_right_down,left_index=True,right_index=True)
result = resul_up.append(result_down)
result.head()
PassengerIdSurvivedPclassNameSexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
0103Braund, Mr. Owen Harrismale22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
1211Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
2313Heikkinen, Miss. Lainafemale26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
3411Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)female35.01.00.011380353.1000C123S
4503Allen, Mr. William Henrymale35.00.00.03734508.0500NaNS

【思考】对比merge、join以及concat的方法的不同以及相同。思考一下在任务四和任务五的情况下,为什么都要求使用DataFrame的append方法,如何只要求使用merge或者join可不可以完成任务四和任务五呢?

2.4.6 任务六:完成的数据保存为result.csv
result.to_csv('result.csv')

2.5 换一种角度看数据

2.5.1 任务一:将我们的数据变为Series类型的数据

这个stack函数是干什么的?

# 将完整的数据加载出来
text = pd.read_csv('result.csv')
text.head()
# 代码写在这里
unit_result=text.stack().head(20)
unit_result.head()
0  Unnamed: 0                           0PassengerId                          1Survived                             0Pclass                               3Name           Braund, Mr. Owen Harris
dtype: object
#将代码保存为unit_result,csv
unit_result.to_csv('unit_result.csv')
test = pd.read_csv('unit_result.csv')
test.head()
0Unnamed: 00.1
00PassengerId1
10Survived0
20Pclass3
30NameBraund, Mr. Owen Harris
40Sexmale

2 第二章:数据重构(下)

# 导入基本库
import numpy as np
import pandas as pd
# 载入data文件中的:result.csv
text = pd.read_csv('result.csv')
text.head()
Unnamed: 0PassengerIdSurvivedPclassNameSexAgeSibSpParchTicketFareCabinEmbarked
00103Braund, Mr. Owen Harrismale22.01.00.0A/5 211717.2500NaNS
11211Cumings, Mrs. John Bradley (Florence Briggs Th...female38.01.00.0PC 1759971.2833C85C
22313Heikkinen, Miss. Lainafemale26.00.00.0STON/O2. 31012827.9250NaNS
33411Futrelle, Mrs. Jacques Heath (Lily May Peel)female35.01.00.011380353.1000C123S
44503Allen, Mr. William Henrymale35.00.00.03734508.0500NaNS

第一部分:数据聚合与运算

2.6 数据运用

2.6.1 任务一:通过《Python for Data Analysis》P303、Google or Baidu来学习了解GroupBy机制
#写入心得

在了解GroupBy机制之后,运用这个机制完成一系列的操作,来达到我们的目的。

下面通过几个任务来熟悉GroupBy机制。

2.6.2:任务二:计算泰坦尼克号男性与女性的平均票价
df  = text['Fare'].groupby(text['Sex'])
means = df.mean()
means
Sex
female    44.479818
male      25.523893
Name: Fare, dtype: float64
2.6.3:任务三:统计泰坦尼克号中男女的存活人数
survived_sex = text['Survived'].groupby(text['Sex']).sum()
survived_sex.head()
Sex
female    233
male      109
Name: Survived, dtype: int64
2.6.4:任务四:计算客舱不同等级的存活人数
survived_pclass = text['Survived'].groupby(text['Pclass'])
survived_pclass.sum()
Pclass
1    136
2     87
3    119
Name: Survived, dtype: int64

提示:】表中的存活那一栏,可以发现如果还活着记为1,死亡记为0

思考:】从数据分析的角度,上面的统计结果可以得出那些结论

#思考心得 

【思考】从任务二到任务四中,这些运算可以通过agg()函数来同时计算。并且可以使用rename函数修改列名。你可以按照提示写出这个过程吗?

#例子:
df.groupby('Survived').agg({'Sex': 'mean', 'Pclass': 'count'}).rename(columns={'Sex': 'mean_sex', 'Pclass': 'count_pclass'})
2.6.5:任务五:统计在不同等级的票中的不同年龄的船票花费的平均值
text.groupby(['Pclass','Age'])['Fare'].mean().head()
Pclass  Age  
1       0.92     151.55002.00     151.55004.00      81.858311.00    120.000014.00    120.0000
Name: Fare, dtype: float64
2.6.6:任务六:将任务二和任务三的数据合并,并保存到sex_fare_survived.csv
result = pd.merge(means,survived_sex,on='Sex')
result
FareSurvived
Sex
female44.479818233
male25.523893109
result.to_csv('sex_fare_survived.csv')
2.6.7:任务七:得出不同年龄的总的存活人数,然后找出存活人数的最高的年龄,最后计算存活人数最高的存活率(存活人数/总人数)
#不同年龄的存活人数
survived_age = text['Survived'].groupby(text['Age']).sum()
survived_age.head()
Age
0.42    1
0.67    1
0.75    2
0.83    2
0.92    1
Name: Survived, dtype: int64
#找出最大值的年龄段
survived_age[survived_age.values==survived_age.max()]
Age
24.0    15
Name: Survived, dtype: int64
_sum = text['Survived'].sum()
print(_sum)
342
#首先计算总人数
_sum = text['Survived'].sum()print("sum of person:"+str(_sum))precetn =survived_age.max()/_sumprint("最大存活率:"+str(precetn))
sum of person:342
最大存活率:0.043859649122807015


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