整理了十个经典的Pandas数据查询案例!

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2023030610100669edc7589268d8aa32e646fcaacc98c5309b9d613,大家好,我是豆芽
,Pandas的query函数为我们提供了一种编写查询过滤条件更简单的方法,特别是在的查询条件很多的时候。
,20230306101007a74bafd555fd2b80d13708c78e43413da5507f284,首先,将数据集导入Pandas,output
,2023030610100898e35776963003c597f3267db8f81d6bc3dbab776,它是一个简单的9999 x 12数据集,是使用Faker创建的,我在最后也会提供本文的所有源代码。
,在开始之前,先快速回顾一下Pandas中的查询函数query。查询函数用于根据指定的表达式提取记录,并返回一个新的DataFrame。表达式是用字符串形式表示的条件或条件的组合。
,PANDAS中的DATAFRAME(.loc和.iloc)属性用于根据行和列标签和索引提取数据集的子集。因此,它并不具备查询的灵活性。而括号符号[]可以灵活地基于条件过滤数据帧,但是如果条件很多的话编写代码是繁琐且容易出错的。
,Pandas的query()函数可以灵活地根据一个或多个条件提取子集,这些条件被写成表达式并且不需要考虑括号的嵌套。
,在后端Pandas使用eval()函数对该表达式进行解析和求值,并返回表达式被求值为TRUE的数据子集或记录。所以要过滤Pandas中的DataFrame,需要做的就是在查询函数中指定条件即可。
,在单个条件下进行过滤时,在Query()函数中表达式仅包含一个条件。返回的输出将包含该表达式评估为真的所有行。
,提取数量为95的所有行,因此逻辑形式中的条件可以写为
,需要将条件写成字符串,即将其包装在双引号“”中。query函数的代码如下
,output
,20230306101009e3f997f16946e98c1f4177650c266ff9f31d63772,看起来很简单。它返回了数量为95的所有行。如果用一般查询的方式可以写成:
,但是,如果想在同一列中再包含一个条件怎么办?
,它在括号符号中又增加了一对方括号,如果是3个条件或者更多条件呢?那么他就变得难以管理。这就是query函数的优势了。
,一个或多个条件下过滤,query()的语法都保持不变
,但是需要指定两个或多个条件进行过滤的方式
,查询数量为95&单位价格为182 ,这里包含单价的列被称为UnitPrice(USD),因此,条件是,那么代码就是:
,这个查询会报错:
,20230306101009d60015c259600ee2a76067b94f6eadc79b6252669,但是为什么报错?
,这是因为query()函数对列名有一些限制。列名称UnitPrice(USD)是无效的。我们要使用反引号把列名包含起来。
,output
,20230306101229c4cbe3898a7747411a8289bda6cc8bac9dcacf220,当两个条件满足时,只有3个记录。
,或者我们直接将列名改成合理的格式:,这里就不需要使用反引号了:
,我们现在只需要满足一个条件:
,output
,202303061010100134fef72c953bd84fb347ac86d00e93f748d7149,它返回满足两个条件中的任意一个条件的所有列。
,我们也可以使用|替代or关键字。
,假设想获得数量不等于95的所有行。最简单的答案是在条件之前使用not关键字或否定操作符〜
,output
,202303061010111365e3800189934f17a462a5b98611fbe1f529715,结果它包含数量不是95的所有行。
,其实这里的条件不一定必须是相等运算符,可以从==,!=,>,<,≥,≤中选择,例如:
,对于文本列过滤时,条件是列名与字符串进行比较。
,请query()表达式已经是字符串。那么如何在另一个字符串中写一个字符串?将文本值包装在单个引号“”中,就可以了。
,想获得即状态“未发货”所有记录,可以在query()表达式中写成如下的形式:
,output
,20230306101012326fc03809a0beaad55833a2910fe74e0f4d5d797,它返回所有记录,其中状态列包含值-“未发货”。
,与数值的类似可以在同一列或不同列上使用多个条件,并且可以是数值和非数值列上条件的组合。
,除此以外, Pandas中的query()方法还可以在查询表达式中使用数学计算。
,数学操作可以是列中的加,减,乘,除,甚至是列中值或者平方等,如下所示:
,虽然这个二次方的操作没有任何的实际意义,但是我们的示例返回了所有达到要求的行。
,20230306101013d3a851508d399a4e5fd916de18cb69943e6688462,我们还可以在一个或多个列上包含一些复杂的计算。
,我们随便写一个比较复杂的公式:
,output
,2023030610122988965535990473a3faf0774b71a40feaa37ad9829,如果使用最原始的[]的形式,这个公式的查询基本上没法完成,但是使用query()函数则变为简单的多。
,除了数学操作,还在查询表达式中使用内置函数。
,Python内置函数,例如sort(),abs(),factorial(),exp()等,也可以在查询表达式中使用。
,查找单位价格平方根的超过15的行:
,output
,202303061010136718c63425e4b9b76ca6234f01157051152906839,query()函数还可以在同一查询表达式将函数和数学运算整合使用
,output
,20230306101014d85d566777a63398eb91194fcdfe2d39b67ec6278,到目前为止,所有查询示例都是关于数值和文本列的。但是,query()的还不仅限于这些数据类型,对于日期时间值query()函数也可以非常灵活的过滤。
,使用query()函数在日期时间值上进行查询的唯一要求是,包含这些值的列应为数据类型dateTime64 [ns]
,在示例数据中,OrderDate列是日期时间,但是我们的df其解析为字符串,所以我们需要先进行转换:
,为了提取有关日期的有用信息并在query()需要使用dt提取器,dt是一种访问对象,用于提取日期时间,例如DateTime系列的属性。
,获得八月份的所有记录
,output
,2023030610101435889f2168203dd84c79538a22974888be1bbb559,所有记录都是八月份的。OrderDate.dt.month显示了如何使用dt访问者仅提取整个日期值的月份值。
,如果提取2021年8月订购日为15或以上的所有订单,可以写成这样
,output
,20230306101231a877be7376237baeeaa020301e7a01e1e0104c778,dt很好用并且可以在同一列上结合了多个条件,但表达式似乎太长了。所以可以通过编写更非常简单的表达式来过滤:
,我们直接传递一个符合日期格式的字符串,它会自动的转换并且比较:
,将上面的所有内容整合:,output
,2023030610101599b423897239ac271cc392b3a9b98a5469c186632,查询表达式包含了日期时间和文本列条件,它返回了符合查询表达式的所有记录
,上面的查询中都会生成一个新的df。这是因为:query()的第二个参数(inplace)默认false。
,与一般的Pandas提供的函数一样,inplace的默认值都是false,查询不会修改原始数据集。如果我们想覆盖原始df时,需要将inplace=true。但是一定要小心使用inplace=true,因为它会覆盖原始的数据。
,我希望在阅读本文后,您可以更频繁,流利地使用Pandas中的query()函数,因为它可以方便以过滤数据集。这些查询的函数我每天都会或多或少的使用。

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