Pandasをさらに学ぶ

R ユーザーのための Python

Daniel Chen

Instructor

欠損データ

  • numpyの NaN が欠損値
  • np.NaN、np.NAN、np.nan はRの NA と同じ
  • pd.isnull で欠損を確認
    • pd.notnull で非欠損を確認
    • pd.isnull は pd.isna の別名
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欠損データの処理

df
           name  treatment_a  treatment_b
0    John Smith          NaN            2
1      Jane Doe         16.0           11
2  Mary Johnson          3.0            1
a_mean = df['treatment_a'].mean()
a_mean
9.5
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fillna

df['a_fill'] = df['treatment_a'].fillna(a_mean)
df
           name  treatment_a  treatment_b  a_fill
0    John Smith          NaN            2     9.5
1      Jane Doe         16.0           11    16.0
2  Mary Johnson          3.0            1     3.0
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Pandasをさらに学ぶ

  • カスタム関数の適用
  • groupby操作
  • データの整然化
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独自関数の適用

  • 組み込み関数
  • カスタム関数
  • apply メソッド
  • 軸(axis)の指定
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R
df = data.frame('a' = c(1, 2, 3),
                'b' = c(4, 5, 6))
apply(df, 2, mean)
a b 
2 5 
apply(df, 1, mean)
2.5 3.5 4.5
Python
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3],
                   'B':[4, 5, 6]})
df.apply(np.mean, axis=0)
A    2.0
B    5.0
dtype: float64
df.apply(np.mean, axis=1)
0    2.5
1    3.5
2    4.5
dtype: float64
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整然データ(Tidy Data)

  • データの整形と整理
  • Hadley Wickham「Tidy Data」論文
    • 各行は1つの観測値
    • 各列は1つの変数
    • 各観測単位がテーブルを形成

Tidy Data論文: http://vita.had.co.nz/papers/tidy-data.pdf

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meltによる整然化

df
           name  treatment_a  treatment_b
0    John Smith          NaN            2
1      Jane Doe         16.0           11
2  Mary Johnson          3.0            1
df_melt = pd.melt(df, id_vars='name')
df_melt
           name     variable  value
0    John Smith  treatment_a    NaN
1      Jane Doe  treatment_a   16.0
2  Mary Johnson  treatment_a    3.0
3    John Smith  treatment_b    2.0
...
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pivot_tableによる整然化

df_melt_pivot = pd.pivot_table(df_melt,
                               index='name',
                               columns='variable',
                               values='value')
df_melt_pivot
variable      treatment_a  treatment_b
name                                  
Jane Doe             16.0         11.0
John Smith            NaN          2.0
Mary Johnson          3.0          1.0
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インデックスのリセット

df_melt_pivot.reset_index()
variable          name  treatment_a  treatment_b
0             Jane Doe         16.0         11.0
1           John Smith          NaN          2.0
2         Mary Johnson          3.0          1.0
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Groupby

  • groupby:分割・適用・結合
  • データを個別のパーティションに分割
  • 各パーティションに関数を適用
  • 結果を結合
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groupbyの実行

           name     variable  value
0    John Smith  treatment_a    NaN
1      Jane Doe  treatment_a   16.0
2  Mary Johnson  treatment_a    3.0
3    John Smith  treatment_b    2.0
4      Jane Doe  treatment_b   11.0
5  Mary Johnson  treatment_b    1.0
df_melt.groupby('name')['value'].mean()
name
Jane Doe        13.5
John Smith       2.0
Mary Johnson     2.0
Name: value, dtype: float64
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