import numpy as np
import pandas as pd
# todo 将自定义的函数作用到dataframe的行和列 或者Serise的行上
ser1 = pd.Series(np.random.randint(-10,10,5),index=list('abcde'))
df1 = pd.DataFrame(np.random.randint(-10,10,(4,5)),index=list('ACBD'),columns=list('abcde'))
# todo 定义一个函数，求其和，绝对值，最大值减最小值的差值，平方
def func(x):
 # print(x)
 print('--------------')
 num= np.max(x)-np.min(x)
 a = abs(x)
 b= x**2
 # return num
 # return a
 return b
print(ser1.apply(func))
def func1(x):
 # print(x)
 print('--------------')
 # num= np.max(x)-np.min(x)
 a = abs(x)
 b= x**2
 # return num
 # return a
 return b
print(df1.apply(func1,axis = 1))
# todo 使用匿名函数实现----求其和，绝对值，最大值减最小值的差值，
print(df1.apply(lambda x:x**2,axis=1))
print('------')
print(df1.apply(lambda x:np.max(x)-np.min(x),axis=1))
print('---------')
print(df1.apply(lambda x:abs(x),axis=1))
# applymap的使用
# todo 使用applymap 因为applymap作用在每个元素上，所以不需要指定axis
print(df1.applymap(lambda x:x**2))
print('---------')
print(df1.applymap(lambda x:abs(x)))

import numpy as np
import pandas as pd
ser1 = pd.Series(np.random.randint(-10,10,10),index=list('acbdfeghji'))
df1 = pd.DataFrame(np.random.randint(-10,10,(4,5)),index=list('ADBC'),columns=list('abcde'))
print(ser1)
print(df1)
print('------------------')
# todo 按照索引排序 sort_index（）
# print(ser1.sort_index())#默认升序
# print(ser1.sort_index(ascending=False))#指定ascending为降序
# print(df1.sort_index())#默认行升序
# print(df1.sort_index(ascending=False))#行降序
# print(df1.sort_index(axis=1))#列升序
# print(df1.sort_index(ascending=False,axis=1))#列降序
# todo 按照值排序
print(ser1.sort_values())#默认升序
print(ser1.sort_values(ascending=False))#指定ascending为降序
# dataframe 对象比较复杂，需要按照哪一列来进行排序
print(df1.sort_values(by='a'))#默认列升序
print(df1.sort_values(by='a',ascending=False))#列降序
print(df1.sort_values(by='A',axis=1))#行升序
print(df1.sort_values(by='A',ascending=False,axis=1))#行降序

import numpy as np
import pandas as pd
ser1 = pd.Series(np.random.randint(-10,10,10),index=[list('aabbccddee'),[1,2,1,2,1,2,1,2,1,2]])
df1 = pd.DataFrame(np.random.randint(-10,10,(4,5)),index=list('aabb'),columns=list('abcde'))
print(ser1)
print(df1)
print('-----------------------')
# todo 外层索引取值
print(ser1['a'])#获取单个外层索引
print(ser1['a':'e'])#获取多个外层
# todo 内层索引取值
print(ser1[:,1])
# todo 指定外层，内层索引取值
print(ser1['a',1])
# todo 交换分层-----swaplevel()
print(ser1.swaplevel())
# todo 将Sterise转为dataframe对象外层索引作为行索引，内层索引作为列索引
print(ser1.unstack())
# todo 将dataframe转为Sterise对象行索引作为外层索引行索引，列索引作为内层索引列
print(df1.stack())
# todo dataframe 转字典
print(df1.to_dict())
# todo dataframe 转csv文件
print(df1.to_csv())

import numpy as np
import pandas as pd
df1 = pd.DataFrame(
 {'key1':list('abcdefgh'),'data1':np.random.randint(-5,10,8)}
)
df2 = pd.DataFrame(
 {'key2':list('defgh'),'data2':np.random.randint(-5,10,5)}
)
print(df1)
print(df2)
print('--------------------------')
# todo 链接
# print(pd.merge(df1,df2,on='key'))# key相同时 通过key连接df1,df2
# print(pd.merge(df1,df2))#不指定，连接df1,df2默认通过相同的列来连接
# print(pd.merge(df1,df2,on=data1))#data1相同时 通过data1连接df1,df2
#todo 交集
print(pd.merge(df1,df2,left_on='key1',right_on='key2'))
#todo 并集
print(pd.merge(df1,df2,how='outer',left_on='key1',right_on='key2'))
#todo 左连接
print(pd.merge(df1,df2,how='left',left_on='key1',right_on='key2'))
#todo 右连接
print(pd.merge(df1,df2,how='right',left_on='key1',right_on='key2'))
# todo 通过行索引来指定
print(pd.merge(df1,df2,left_on='data1',right_index=True))#left_on指定左表的列索引为外健，right_index作业为右表的行索引作为外检
print(pd.merge(df1,df2,left_index=True,right_index=True))#left_index,right_index,默认的情况下，将两张表按照航索引的相同情况，合成一条数据
print(pd.merge(df1,df2,how='left',left_index=True,right_index=True))# 按照行进行连接，也能指定链接方式

import numpy as np
import pandas as pd
# todo np数组的合并 np.concatenate() ,参与合并的数组，纬度大小是一致的，axis=1 为行排序
# arr1 = np.random.randint(10,20,(3,4))
# arr2 = np.random.randint(10,20,(3,4))
# print(arr1)
# print(arr2)
# print('-------------')
# print(np.concatenate((arr1,arr2),axis=0)) #列合并
# print('----------')
# print(np.concatenate((arr1,arr2),axis=1)) # 行合并
# todo pd的合并 pd.concat()
# ser1 = pd.Series(np.random.randint(10,20,3))
# ser2 = pd.Series(np.random.randint(10,20,5))
# ser3 = pd.Series(np.random.randint(10,20,7))
# print(ser1)
# print(ser2)
# print(ser3)
# print('-------------')
#
# print(pd.concat([ser1,ser2,ser3]))#多个Serise 对象需要用【】包起来，默认是列合并
# print(pd.concat([ser1,ser2,ser3],axis=1))# axis=1 行合并 ,不够的部分用NAN填充
# print(pd.concat([ser1,ser2,ser3],axis=1,join='outer'))# 默认是outer 并集
df1 = pd.DataFrame(
 {'key1':list('abcdefgh'),'data1':np.random.randint(-5,10,8)}
)
df2 = pd.DataFrame(
 {'key2':list('abcde'),'data2':np.random.randint(-5,10,5)}
)
print(pd.concat((df1,df2)))# 默认按照列合并
print(pd.concat((df1,df2),axis=1))# 按照行合并
print(pd.concat((df1,df2),axis=1,join='inner'))# 交集合并

import pandas as pd
import numpy as np
df1 = pd.DataFrame(
 {'key1':list('abcdefgh'),'data1':np.random.randint(-5,10,8),'key2':list('11223344'),'data2':np.random.randint(-5,10,8)}
)
print(df1)
df2 = pd.DataFrame(
 {'key2':list('abcde'),'data2':np.random.randint(-5,10,5)}
)
print('----------------')
# todo 分组 groupby()
group_obj = df1.groupby(by='key2')#通过key1进行分组,返回一个分组对象，分组之后可以用函数进行下一步处理，计算过程中，非数字的数据不参与计算
# print(group_obj)
# print('--------rrrr-------')
# print(group_obj.sum()) # 分组求和
# print(group_obj.mean()) # 分组求均值
# print(group_obj.size()) # 每个分组的元素个数
# print(group_obj.count()) # 每个分组之后，列名里面的个数
#
# # todo 迭代分组对象 注意点：1.每一个元素形式（分组名，属于分组的数据）2.属于该分组的数据，也是dataframe对象
# for i in group_obj:
#  print(i)
# print('----------')
# # todo 迭代分组对象的拆分
# for name,data in group_obj:
#  print('---')
#  print(name)
#  print(data)
#
# # todo 分组对象转列表
# print(list(group_obj))
# # todo 分组对象转字典
# print(dict(list(group_obj)))
#
#
#
#
# # todo 聚合（数组产生标量的过程，常常用于分组之后的数据运算）
# # todo 内置的聚合函数
# # todo sum() 求和
# # todo mean（）平均值
# # todo size（）
# # todo max()
# # todo min()
# # todo count
#
# print(group_obj.describe()) #查看具体的聚合数据
# todo 使用单个内置函数
# print(group_obj.agg('max'))#agg里面可以填写内置函数，如果需要使用内置的函数，要用字符串的形式填写
# print(group_obj.agg('min'))
# # todo 使用多个内置函数
# print(group_obj.agg(['max','min','mean']))#需要用列表的形式
# # todo 使用内置的函数取中文别名
# print(group_obj.agg([('最大值','max'),('最小值','min'),('均值','mean')]))# 第一个参数是别名
# todo 自定义函数
def print1(x):
 # print(x)
 ret = x.max()-x.min()
 return ret
print(group_obj.agg([('差值',print1)]))
# todo 匿名函数
print(lambda x:x.max()-x.min())
# todo data1求最大值，data2 求最小值 不同的列用不同的函数
print(group_obj.agg(
 {
  'data1':['max'],
  'data2':[('最小值','min')]
 }))

import pandas as pd
import numpy as np
# todo 分组聚合之后数据的处理
dict_new = {
 'data1':np.random.randint(5,15,8),
 'data2':np.random.randint(5,15,8),
 'data3':4,
 'key1':list('aabbccdd'),
 'key2':['one','two','three','one','two','three','one','two']
}
df1 = pd.DataFrame(dict_new,index=list('ADCBFEGH'))
print(df1)
# # todo 按照key1进行分组,
# groupy_obj = df1.groupby(by='key1')
# print(groupy_obj)
# for name,data in groupy_obj:
#  print(name)
#  print(data)
# # todo 分组之后进行求和操作
# sum_data_group = groupy_obj.sum()
# print(sum_data_group)
# # todo 分组之后增加前缀
# sum_data_group = sum_data_group.add_prefix('group_key1')
# print(sum_data_group)
# # todo 先用merge进行关联
# merge_df = pd.merge(df1,sum_data_group,left_on='key1',right_index=True)#左表的列名，右表的行索引名
# print(merge_df)
# todo 取数据的两列分组
groupby_obj = df1.loc[:,['data1','data2']].groupby(df1['key1'])#选区数据其中的数据，按照数据中的列进行分组
# todo 求和
data = groupby_obj.sum()
data1 = groupby_obj.transform('sum').add_prefix('trans_group')#transform 来计算会维持原来的数据结构
# todo 按行合并
print(pd.concat([df1,data1],axis=1))