如何用 Python 創建數據幀

數據幀是數據的二維集合。這是一種數據結構，其中數據以表格形式存儲。數據集按行和列排列；我們可以在數據幀中存儲多個數據集。我們可以執行各種算術運算，例如在數據幀中添加列/行選擇和列/行。

我們可以從外部存儲器導入數據幀；這些存儲可以稱為 SQL 資料庫、CSV 文件和 Excel 文件。我們也可以使用列表、字典、以及來自列表的字典等。

在本教程中，我們將學習以多種方式創建數據幀。讓我們理解這些不同的方式。

首先，我們需要將Pandas庫安裝到 Python 環境中。

空數據幀

我們可以創建一個基本的空數據幀。需要調用 dataframe 構造器來創建 DataFrame。讓我們理解下面的例子。

示例-

# import pandas as pd
import pandas as pd

# Calling DataFrame constructor
df = pd.DataFrame()

print(df)

輸出:

Empty DataFrame
Columns: []
Index: []

方法 2:使用列表創建數據幀

我們可以使用單個列表或列表列表來創建數據幀。讓我們理解下面的例子。

示例-

# importing pandas library
import pandas as pd

# string values in the list 
lst = ['Java', 'Python', 'C', 'C++',
         'JavaScript', 'Swift', 'Go']

# Calling DataFrame constructor on list
dframe = pd.DataFrame(lst)
print(dframe)

輸出:

0        Java
1      Python
2           C
3         C++
4   JavaScript
5       Swift
6          Go

方法 3:從一組數據/列表中創建數據幀

數組/列表的字典可用於創建數據幀，所有的數組必須具有相同的長度。默認情況下，索引將是一個範圍(n)；其中 n 表示陣列長度。讓我們理解下面的例子。

示例-

import pandas as pd

# assign data of lists.
data = {'Name': ['Tom', 'Joseph', 'Krish', 'John'], 'Age': [20, 21, 19, 18]}

# Create DataFrame
df = pd.DataFrame(data)

# Print the output.
print(df)

輸出:

     Name  Age
0     Tom   20
1  Joseph   21
2   Krish   19
3    John   18

方法 4:使用數組創建索引數據幀

讓我們理解以下使用數組創建索引數據幀的示例。

示例-

# DataFrame using arrays.
import pandas as pd

# assign data of lists.
data = {'Name':['Renault', 'Duster', 'Maruti', 'Honda City'], 'Ratings':[9.0, 8.0, 5.0, 3.0]}

# Creates pandas DataFrame.
df = pd.DataFrame(data, index =['position1', 'position2', 'position3', 'position4'])

# print the data
print(df)

輸出:

               Name      Ratings
position1     Renault      9.0
position2      Duster      8.0
position3      Maruti      5.0
position4    Honda City      3.0

解釋-

在上面的代碼中，我們已經用各種汽車名稱及其等級定義了列名。我們使用數組來創建索引。

方法 5:從字典列表中創建數據幀

我們可以將字典列表作為輸入數據來創建 Pandas 數據幀。默認情況下，列名被視為鍵。讓我們理解下面的例子。

示例-

# the example is to create
# Pandas DataFrame by lists of dicts.
import pandas as pd

# assign values to lists.
data = [{'A': 10, 'B': 20, 'C':30}, {'x':100, 'y': 200, 'z': 300}]

# Creates DataFrame.
df = pd.DataFrame(data)

# Print the data
print(df)

輸出:

    A      B      C      x      y      z
0  10.0  20.0  30.0    NaN    NaN    NaN
1   NaN   NaN   NaN  100.0  200.0  300.0

讓我們來理解另一個例子，用行索引和列索引從字典列表中創建 pandas dataframe。

示例- 2:

import pandas as pd

# assigns values to lists.
data = [{'x': 1, 'y': 2}, {'A': 15, 'B': 17, 'C': 19}]

# With two column indices, values same
# as dictionary keys
dframe1 = pd.DataFrame(data, index =['first', 'second'], columns =['x', 'y'])

# With two column indices with
# one index with other name
dframe2 = pd.DataFrame(data, index =['first', 'second'], columns =['x', 'y1'])

# print the first data frame
print (dframe1, "\n")
# Print the second DataFrame.
print (dframe2)

輸出:

             x    y
first   1.0   2.0
second  NaN NaN 

             x    y1
first   1.0 NaN
second NaN NaN

讓我們理解另一個通過傳遞字典和行的列表來創建數據幀的例子。

示例- 3

# The example is to create
# Pandas DataFrame by passing lists of
# Dictionaries and row indices.
import pandas as pd

# assign values to lists
data = [{'x': 2, 'z':3}, {'x': 10, 'y': 20, 'z': 30}]

# Creates padas DataFrame by passing
# Lists of dictionaries and row index.
dframe = pd.DataFrame(data, index =['first', 'second'])

# Print the dataframe
print(dframe)

輸出:

         x     y   z
first    2   NaN   3
second  10  20.0  30

我們已經討論了使用字典列表創建數據幀的三種方法。

方法 6:使用 zip()函數創建數據幀

zip()函數用於合併兩個列表。讓我們理解下面的例子。

示例-

# The example is to create
# pandas dataframe from lists using zip.

import pandas as pd

# List1
Name = ['tom', 'krish', 'arun', 'juli']

# List2
Marks = [95, 63, 54, 47]

#  two lists.
# and merge them by using zip().
list_tuples = list(zip(Name, Marks))

# Assign data to tuples.
print(list_tuples)

# Converting lists of tuples into
# pandas Dataframe.
dframe = pd.DataFrame(list_tuples, columns=['Name', 'Marks'])

# Print data.
print(dframe)

輸出:

[('john', 95), ('krish', 63), ('arun', 54), ('juli', 47)]
    Name  Marks
0   john     95
1  krish     63
2   arun     54
3   juli     47

方法 7:從系列字典創建數據幀

可以傳遞字典來創建數據幀。我們可以使用系列的 Dicts，其中後續的索引是傳遞的索引值的所有系列的並集。讓我們理解下面的例子。

示例-

# Pandas Dataframe from Dicts of series.

import pandas as pd

# Initialize data to Dicts of series.
d = {'Electronics' : pd.Series([97, 56, 87, 45], index =['John', 'Abhinay', 'Peter', 'Andrew']),
   'Civil' : pd.Series([97, 88, 44, 96], index =['John', 'Abhinay', 'Peter', 'Andrew'])}

# creates Dataframe.
dframe = pd.DataFrame(d)

# print the data.
print(dframe)

輸出:

        Electronics      Civil
John             97        97
Abhinay      56        88
Peter           87        44
Andrew      45        96

在本教程中，我們討論了創建數據幀的不同方法。