R&Python Data Science 系列:数据处理(3)

2019-11-09 23:32:00 浏览数 (1)

承接上面内容,本部分将剩余函数介绍完整。

R&Python Data Science 系列:数据处理(2)

R&Python Data Science 系列:数据处理(1)

1 重塑函数

这里只介绍arrange()和rename()两个函数。

1.1 arrange函数

排序函数,按照某(几)个指定的列按照升(降)序排列重新排列数据集,参数ascending = False,降序排列,ascending = True,升序排列;

Python实现

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from dfply import *
import numpy as np
import pandas as pd
###按照price升序排列
diamonds >> arrange(X.price, ascending = True) >> head(4)
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###按照price降序排列
diamonds >> arrange(X.price, ascending = False) >> head(4)

R实现

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library(tidyverse)
library(ggplot2)
library(dplyr)
##按照price升序排列
diamonds %>% arrange(price) %>% head(4)

##按照price降序排列
diamonds %>% arrange(desc(price)) %>% head(4)

注意:Python排列顺序使用参数ascending控制;R语言中使用desc函数;

1.2 rename函数

重命名函数,Python和R语言中使用方法相同,new_name = old_name:

Python实现

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###将cut重命名为CUT
diamonds >> rename(CUT = X.cut) >> head(5)

R实现

代码语言:javascript复制
###将cut重命名为CUT
diamonds %>% rename(CUT = cut) %>% head(5)

2 汇总函数

Python中汇总函数主要有summarize()和summarize_each()函数,这里的"汇总"翻译成概括更加合适,summarize()和summarize_each()区别在于:对某(几)列作用几个函数,summarize()需要几个函数依次作用于对应的列,而summarize_each()将几个函数以列表形式作为第一个参数,作用于后面的列:

Python实现

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###计算钻石价格price的最大值、最小值
diamonds >> summarize(price_max = X.price.max(), price_min = X.price.min()) >> head(4)
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###计算x、y、z的最大值和最小值
diamonds >> summarize_each([np.max, np.min], X.x, X.y, X.z) >> head(4)

R实现

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##计算钻石价格price的最大值、最小值
diamonds %>% summarise(price_max = max(price), price_min=min(price))

###计算钻石x、y、z的最大值、最小值
diamonds %>% select(x, y, z) %>% summarise_all(list(min, max))

注意:R语言中没有summarise_each(),但是summarise_all()有相同的处理方式。

3 窗口函数

窗口函数,是对某列操作,返回长度相同的一列,主要包括排名函数、偏移函数、累计聚合函数。R语言中窗口函数可以查看:

【R语言】窗口函数系列一:排名窗口函数

【R语言】窗口函数系列二:偏移窗口函数

【R语言】窗口函数系列三:聚合窗口函数

【R语言】窗口函数系列四:分布窗口函数

3.1 排名函数

Python中排名函数主要有row_number()、min_rank()、dense_rank(),R语言也是这个3个函数,函数名都是相同的,用法也完全相同。在某种分组排序规则之后,row_number()生成一个连续不重复的编码,min_rank()生成一个不连续的编码,但是对相同的记录编码相同,而dense_rank()生成一个连续的编码,相同记录有相同的编码:

Python实现

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##新增一列排序,row_number
diamonds >> select(X.price) >> mutate(price_rn = row_number(X.price)) >> head(6)
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#新增一列排序,min_rank
diamonds >> select(X.price) >> mutate(price_mrank = min_rank(X.price)) >> head(6)
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#新增一列排序,dense_rank
diamonds >> select(X.price) >> mutate(price_drank = dense_rank(X.price)) >> head(6)

R实现

代码语言:javascript复制
#新增一列排序,row_number
diamonds %>% select(price) %>% mutate(price_rn = row_number(price)) %>% head(6)

#新增一列排序,min_rank
diamonds %>% select(price) %>% mutate(price_mrank = min_rank(price)) %>% head(6)

#新增一列排序,dense_rank
diamonds %>% select(price) %>% mutate(price_drank = dense_rank(price)) %>% head(6)

3.2 偏移函数

两个偏移函数lead()和lag():

lead(column,n):按照某种分组排序规则之后,向下取某列数据的第n行记录

lag(column,n):按照某种分组排序规则之后,向上取某列数据的第n行记录

Python实现

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(diamonds >> arrange(X.price) >> select(X.price) >>
mutate(price_lead1 = lead(X.price,1), price_lead2 = lead(X.price,2),
      price_lag1 = lag(X.price,1), price_lag2 = lag(X.price,2)) >>
 head(5))

R实现

代码语言:javascript复制
diamonds %>% 
  arrange(price) %>% 
  select(price) %>%
    mutate(price_lead1 = lead(price,1), price_lead2 = lead(price,2),
           price_lag1 = lag(price,1), price_lag2 = lag(price,2)) %>%
    head(5)

3.3 累计聚合函数

累计聚合函数主要包括cumsum()、cummean()、cummax()、cummin()以及cumprod(),都是在某种排序规则下,函数作用于第一行记录,结果记在第一行,函数作用于前两行记录,结果记录在第二行,函数作用于前三行记录,结果记录在第三行...

Python实现

代码语言:javascript复制
(diamonds >> select(X.price) >> head(6) >>
mutate(price_cumsum = cumsum(X.price), price_cummean = cummean(X.price),
      price_cummax = cummax(X.price), price_cummin = cummin(X.price),
      price_cumprod = cumprod(X.price)))

R实现

代码语言:javascript复制
diamonds %>% 
  select(price) %>% 
  head(6) %>%
  mutate(price_cumsum = cumsum(price), price_cummean = cummean(price),
           price_cummax = cummax(price), price_cummin = cummin(price),
           price_cumprod = cumprod(price))

4 聚合函数

聚合函数是对某一列数据,使用分组函数和排序函数进行处理之后(可以省略),使用聚合函数,返回一个值。主要有first()、last()、nth()、n()以及n_distinct():

first(column):按照某种规则分组排序后(可选),取第一行数据记录

last(column):按照某种规则分组排序后(可选),取最后一行数据记录

nth(column,n):按照某种规则分组排序后(可选),取第n行的记录

n():按照某种规则分组排序后(可选),count计数,不去重

n_distinct():按照某种规则分组排序后(可选),count计数,去重

Python实现

代码语言:javascript复制
##聚合函数
(diamonds >> head(6) >> select(X.price) >> 
 summarise(price_first = first(X.price), price_last = last(X.price),price_nthprice = nth(X.price,3), 
           price_n = n(X.price), price_disn = n_distinct(X.price)))

R实现

代码语言:javascript复制
#聚合函数
diamonds %>% 
  head(6) %>% 
  select(price) %>% 
  summarise(price_first = first(price), price_last = last(price), price_nthprice = nth(price,3),
            price_n = n(), price_disn = n_distinct(price))

注意:Python中n()函数需要传入参数,R中不需要传入参数;Python中输出列按照字段名称升序排列,R中输出的列按照书写顺序输出。

5 总结

数据处理1-3,主要介绍了Python中dfply和R中dplyr包中的数据处理函数,几乎满足数据预处理中筛选变量、衍生变量以及计算一些统计量的需求。

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