python pandas如何选择特定的行和列_pandas loc与iloc选择数据方法(如何选择.特定.选择.方法.数据...)

wufei123 发布于 2025-09-17 阅读(11)
答案是选择 Pandas DataFrame 中特定行和列主要使用 .loc 和 .iloc 方法,.loc 基于标签访问数据,如 df.loc['row2'] 选行、df.loc[:, 'col2'] 选列,支持多行、多列及条件筛选;.iloc 基于整数位置,如 df.iloc[1] 选第二行,df.iloc[:, 1] 选第二列,支持切片操作;需注意索引类型避免 KeyError 或 IndexError,可通过 df.index 和 df.columns 查看索引信息,优先根据标签是否排序选择 .loc 或 .iloc 以优化性能,复杂过滤可结合逻辑运算符、apply、isin 和 query 方法实现。

python pandas如何选择特定的行和列_pandas loc与iloc选择数据方法

选择 Pandas DataFrame 中特定的行和列,主要依靠

.loc
.iloc
这两个方法。
.loc
基于标签进行选择,而
.iloc
基于整数位置进行选择。理解它们的区别和用法是高效使用 Pandas 的关键。

解决方案

  1. 使用

    .loc
    基于标签选择数据

    .loc
    允许你使用行和列的标签来选择数据。标签可以是行索引或列名。
    • 选择单行:

      import pandas as pd
      
      data = {'col1': [1, 2, 3], 'col2': [4, 5, 6], 'col3': [7, 8, 9]}
      df = pd.DataFrame(data, index=['row1', 'row2', 'row3'])
      
      # 选择 'row2' 这一行
      row = df.loc['row2']
      print(row)
    • 选择多行:

      # 选择 'row1' 和 'row3' 这两行
      rows = df.loc[['row1', 'row3']]
      print(rows)
    • 选择单列:

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      # 选择 'col2' 这一列
      col = df.loc[:, 'col2'] # 注意这里的冒号,表示选择所有行
      print(col)
    • 选择多列:

      # 选择 'col1' 和 'col3' 这两列
      cols = df.loc[:, ['col1', 'col3']]
      print(cols)
    • 选择特定的行和列:

      # 选择 'row1' 和 'row2' 的 'col2' 和 'col3'
      subset = df.loc[['row1', 'row2'], ['col2', 'col3']]
      print(subset)
    • 使用条件选择行:

      # 选择 'col1' 大于 1 的所有行
      filtered_df = df.loc[df['col1'] > 1]
      print(filtered_df)
  2. 使用

    .iloc
    基于整数位置选择数据

    .iloc
    允许你使用行和列的整数位置来选择数据。位置索引从 0 开始。
    • 选择单行:

      # 选择索引为 1 的行(第二行)
      row = df.iloc[1]
      print(row)
    • 选择多行:

      # 选择索引为 0 和 2 的行(第一行和第三行)
      rows = df.iloc[[0, 2]]
      print(rows)
    • 选择单列:

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      # 选择索引为 1 的列(第二列)
      col = df.iloc[:, 1]
      print(col)
    • 选择多列:

      # 选择索引为 0 和 2 的列(第一列和第三列)
      cols = df.iloc[:, [0, 2]]
      print(cols)
    • 选择特定的行和列:

      # 选择索引为 0 和 1 的行,索引为 1 和 2 的列
      subset = df.iloc[[0, 1], [1, 2]]
      print(subset)
    • 使用切片选择:

      # 选择前两行和前两列
      subset = df.iloc[0:2, 0:2] # 注意切片是不包含结束索引的
      print(subset)

如何理解 Pandas 的索引,以及如何避免常见的索引错误?

Pandas 的索引是 DataFrame 或 Series 中用于标识和访问数据的标签。它可以是数字、字符串或任何其他不可变对象。 了解索引的工作原理对于避免常见的索引错误至关重要。

  • 索引类型: Pandas 允许你使用多种类型的索引,包括整数索引、标签索引和多级索引(Hierarchical Indexing)。
  • 常见的索引错误:
    KeyError
    (当尝试使用不存在的标签访问数据时)和
    IndexError
    (当尝试使用超出范围的整数位置访问数据时)。 比如,你的索引是字符串,你用了整数,就可能报
    KeyError
  • 避免索引错误: 确保你使用的索引类型与 DataFrame 或 Series 的索引类型匹配。 显式使用
    .loc
    .iloc
    可以减少混淆。 如果不确定索引类型,可以使用
    df.index
    df.columns
    来查看。
  • 重置索引:
    df.reset_index()
    可以将索引重置为默认的整数索引,并将原来的索引变成一列。 这在数据处理过程中非常有用。

.loc
.iloc
在性能方面有什么差异?什么情况下应该优先选择哪个?

.loc
.iloc
在性能方面存在差异,选择哪个取决于具体的使用场景。
  • 性能差异: 一般来说,如果标签是排序的,
    .loc
    的性能会更好,因为它可以使用二分查找。
    .iloc
    的性能通常更稳定,因为它直接使用整数位置进行索引。
  • 选择依据:
    • 如果需要基于标签进行选择,并且标签是排序的,优先选择
      .loc
    • 如果需要基于整数位置进行选择,或者不确定标签是否排序,优先选择
      .iloc
    • 在循环中频繁访问数据时,尽量避免使用链式索引(例如
      df['col1']['row1']
      ),因为它可能会导致性能问题。 建议使用
      .loc
      .iloc
      一次性完成选择。

如何使用 Pandas 进行更复杂的数据选择和过滤,例如多条件过滤或基于函数过滤?

除了基本的行和列选择,Pandas 还提供了强大的数据选择和过滤功能,可以满足更复杂的需求。

  • 多条件过滤: 可以使用逻辑运算符(

    &
    表示 "与",
    |
    表示 "或",
    ~
    表示 "非")组合多个条件。
    # 选择 'col1' 大于 1 且 'col2' 小于 6 的所有行
    filtered_df = df.loc[(df['col1'] > 1) & (df['col2'] < 6)]
    print(filtered_df)
  • 基于函数过滤: 可以使用

    apply()
    方法将函数应用于 DataFrame 的行或列,并根据函数的返回值进行过滤。
    # 选择 'col1' 的值是偶数的所有行
    filtered_df = df.loc[df['col1'].apply(lambda x: x % 2 == 0)]
    print(filtered_df)
  • 使用

    isin()
    方法:
    isin()
    方法可以检查 DataFrame 的列中是否包含指定的值。
    # 选择 'col1' 的值是 1 或 3 的所有行
    filtered_df = df.loc[df['col1'].isin([1, 3])]
    print(filtered_df)
  • 使用

    query()
    方法:
    query()
    方法允许你使用字符串表达式来选择数据。
    # 选择 'col1' 大于 1 且 'col2' 小于 6 的所有行
    filtered_df = df.query('col1 > 1 and col2 < 6')
    print(filtered_df)

掌握这些方法可以让你更灵活地处理和分析 Pandas DataFrame 中的数据。 记住,实践是最好的老师,多尝试不同的选择和过滤方法,才能真正理解它们的用法。

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