Pandas中从对象类型列提取数值并进行描述性统计分析

Pandas中从对象类型列提取数值并进行描述性统计分析

本文将指导如何在pandas dataframe中处理包含数值信息但被错误识别为object数据类型的列。通过详细的迭代处理和字符串解析方法,我们将演示如何从这些混合数据列中准确提取数值、进行单位标准化,并最终计算出正确的描述性统计量,从而为后续的数据分析奠定坚实基础。

1. 理解Pandas中的数据类型挑战

在使用Pandas进行数据分析时,从Excel、CSV等文件加载数据后,经常会遇到列的数据类型(dtype)被错误推断为object的情况。这通常发生在列中包含混合数据(如数字和文本)、数字带有单位(如”2666 MHz”, “15.6 inches”)或格式不一致(如逗号作为小数分隔符)时。当这些“对象”列实际上承载着数值信息时,直接调用.mean(), .median()或.std()等数值统计方法将无法正常工作,导致统计结果不准确或程序报错。

例如,考虑一个包含产品规格的数据集。即使某些列明显是数值性质的,df.info()的输出也可能显示它们为object类型:

import pandas as pdimport numpy as np# 假设这是从 'data.xlsx' 加载的数据集结构# dataset = pd.read_excel('data.xlsx')# 为演示目的创建一个模拟DataFramedata = {    'Memory Speed': ['2666 MHz', '3200 MHz', '1066 MHz', '3200 MHz', 'NaN', '6400 MHz'],    'Device Weight': ['2 - 4 kg', '1 - 2 kg', 'NaN', '1 - 2 kg', '3 kg', '0.5 kg'],    'Screen Size': ['15.6 inches', '15.6 inches', '10 inches', '15.6 inches', '14 inches', '17.3 inches'],    'GPU Memory Size': ['Shared', '1 GB', '2 GB', 'Shared', '4 GB', '8 GB'],    'SSD Capacity': ['256 GB', '512 GB', '1 TB', '1 TB', '2 TB', '500 GB'],    'Max Processor Speed': ['3.4 GHz', '3.6 GHz', '1.05 GHz', '4.2 GHz', '5.0 GHz', '4.8 GHz'],    'RAM (System Memory)': ['4 GB', '8 GB', '12 GB', '16 GB', '32 GB', '64 GB'],    'Backlit Keyboard': [0, 1, 0, 0, 1, 1],    'Price': ['Very Low', 'Low', 'High', 'Medium', 'Low', 'Medium']}dataset = pd.DataFrame(data)print("原始数据集信息:")dataset.info()print("n原始数据集头部:")print(dataset.head())

输出可能显示多个关键数值列(如Memory Speed, Screen Size, SSD Capacity等)被识别为object类型:

RangeIndex: 6 entries, 0 to 5Data columns (total 9 columns): #   Column               Non-Null Count  Dtype ---  ------               --------------  -----  0   Memory Speed         6 non-null      object 1   Device Weight        5 non-null      object 2   Screen Size          6 non-null      object 3   GPU Memory Size      6 non-null      object 4   SSD Capacity         6 non-null      object 5   Max Processor Speed  6 non-null      object 6   RAM (System Memory)  6 non-null      object 7   Backlit Keyboard     6 non-null      int64  8   Price                6 non-null      objectdtypes: int64(1), object(8)memory usage: 592.0+ bytes

在这种情况下,如果直接尝试计算dataset[‘Memory Speed’].mean(),将会报错或返回NaN,因为Pandas无法对字符串进行数值运算。

2. 从对象类型列中提取数值数据

要对这些包含数值的object类型列进行统计分析,核心步骤是将它们转换为适当的数值类型(如float或int)。这通常涉及字符串处理、单位转换和错误处理。

以下是一个通用的处理策略,通过迭代列和值来清洗和转换数据:

import pandas as pdimport numpy as np# 假设 df 是从 Excel 加载的 DataFrame# df = pd.read_excel("Dataset.xlsx") # 为演示目的,使用前面定义的模拟数据集df = dataset.copy() df_new = pd.DataFrame(columns=df.columns) # 创建一个空的新DataFrame,保留列名for col in df.columns: # 遍历原始DataFrame的每一列    if df[col].dtype == "object": # 检查列是否为对象类型        values = [] # 初始化一个空列表来存储转换后的值        for val in df[col].values: # 遍历当前列的每一个值            if pd.isna(val) or (isinstance(val, str) and val.upper() == 'NAN'): # 处理NaN值(包括字符串'NaN')                values.append(np.nan)            elif isinstance(val, str): # 确保值是字符串才进行解析                val_trimmed = val.strip() # 去除首尾空白                # 处理包含空格的字符串,通常表示“数值 单位”                if " " in val_trimmed:                    val_parts = val_trimmed.split(" ")                    # 尝试转换第一个部分为数值                    try:                        # 替换逗号为小数点,以处理不同地区的小数表示                        numeric_part = val_parts[0].replace(",", ".")                        num = float(numeric_part)                        # 特殊处理SSD Capacity列的单位转换 (GB to TB)                        if col == "SSD Capacity" and len(val_parts) > 1:                            unit = val_parts[1].upper()                            if unit == "GB":                                values.append(num / 1000) # 转换为TB                            elif unit == "TB":                                values.append(num)                            else: # 未知单位,保留原值                                values.append(val)                        # 处理RAM (System Memory)列的单位转换 (GB)                        elif col == "RAM (System Memory)" and len(val_parts) > 1:                            unit = val_parts[1].upper()                            if unit == "GB":                                values.append(num) # 已经是GB,直接添加                            else: # 未知单位,保留原值                                values.append(val)

以上就是Pandas中从对象类型列提取数值并进行描述性统计分析的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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