经常听别人说 Python 在数据领域有多厉害,结果学了很长时间,连数据处理都麻烦得要死。后来才发现,原来不是 Python 数据处理厉害,而是他有数据分析神器—— pandas

    前言

    本系列已经有一篇文章介绍 pandas 中实现 Excel 的 vlookup 函数的方式,但是 vlookup 中还有一个”模糊匹配”的功能,主要用于分段匹配,今天就来看看 pandas 中是如何做到同等效果。

    案例1

    今天,你接到一份紧急的临时需求,数据表格如下:

    (十一):分段匹配 - 图1

      • 200百万行的记录
      • 需要按照 分数 列,按规则计算出 评级

    规则表如下:

    (十一):分段匹配 - 图2

      • 这是特意为 Vlookup 而设计的规则表

    若按 pandas 来设计规则表,那么 Vlookup 的解决方式就会很麻烦。

    怎么办?数据多到 Excel 也打不开,管你是 Vlookup 还是 Xlookup 也没用。

    多功能的 Vlookup

    由于这次数据太多,用 Excel 已经不能打开此文件,因此我用少量数据简单演示一下如何用 Vlookup 解决此问题:

    (十一):分段匹配 - 图3

      • 其实就是最后一个参数输入 1(True),即可
      • 很重要一点,规则表的 值 列,记得要排好序,否则结果错乱你也不知道

    pandas 中的分段匹配

    这种需求在数据处理一般称为”分箱”,pandas 中使用 cut 方法做到:

    (十一):分段匹配 - 图4

      • 我们从 csv 读取数据,从 Excel 中读取规则表
      • 注意这是 pandas 的顶层方法,因此是 pd.cut()
      • 第1参数传入判断数据列
      • 第2参数传入规则表的 值 ,但是 cut 方法必需给定所有区间的边界。像本例子的规则表,没有高于120分的结束边界,我们需要添加一个很大的值作为结束边界
      • 参数 right,设置为 False ,只是为了与 vlookup 效果一致而已,表示:”右区间边界开放”,比如:120分,被划分到 A+ 评级
      • 参数 labels,就是返回的结果

    可以看到 pandas 可以轻松从任意数据源中读取数据,本例中即使你的数据源在各种数据库也是没问题

    注意,bins 没有升序排序时,会报错。这是非常好的设计

    看文字很难理解,看看这个示意图,应该清晰很多:

    (十一):分段匹配 - 图5

    案例2:自动划分

    在实际分析工作中,你可能一开始并不清楚到底规则表的各个节点怎么定义才合理。

    比如你现在希望划分3个段,但你不知道各个段之间的边界怎么定义才合理。那么可以这样子调用 cut 方法:

    (十一):分段匹配 - 图6

      • cut 方法的第2参数,我们指定3,表示划分3段
      • 不指定参数 labels,这可以看到划分的区间。

    你也可以指定 labels:

    (十一):分段匹配 - 图7

    (十一):分段匹配 - 图8

    最后的划分结果尽可能每个区间数量平衡,来看看各区间的数量:

    (十一):分段匹配 - 图9

    总结

      • pd.cut() ,对数据做分箱处理
      • 参数 bins 可以指定自己的规则表,也可以直接指定划分段数目
      • 指定划分段数目时,会自动定义各个划分区间
      • 当指定的 bins 规则表没有升序排序时,会报错

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    (十一):分段匹配 - 图10