分类(Category)数据:直白来说,就是取值为有限的,或者说是固定数量的可能值。例如:性别、血型

指定数据类型构建分类数据

dtype="category"

  以血型为例,创建一个关于血型的分类对象

import pandas as pd
index = pd.Index(data=["Tom", "Bob", "Mary", "James", "Andy", "Alice"], name="name")
user_info = pd.Series(data=["A", "AB", np.nan, "AB", "O", "B"], index=index, name="bloo d_type", dtype="category")
user_info
"""
name
Tom A
Bob AB
Mary NaN
James AB
Andy O
Alice B
Name: bloo d_type, dtype: category
Categories (4, object): [A, AB, B, O]
"""

使用 pd.Categorical 来构建分类数据

import pandas as pd
index = pd.Index(data=["Tom", "Bob", "Mary", "James", "Andy", "Alice"], name="name")
user_info = pd.Series(data=["A", "AB", np.nan, "AB", "O", "B"], index=index, name="blood_type")
# categories:自定义类别数据
pd.Categorical(user_info, categories=["A", "B", "AB"])
"""
[A, AB, NaN, AB, NaN, B]
Categories (3, object): [A, B, AB]
"""

转为分类数据

  我们经常遇到的情况是已经创建了一个 Series,如何将它转为分类数据呢?来看看 astype 用法吧

user_info = pd.Series(data=["A", "AB", np.nan, "AB", "O", "B"], index=index, name="bloo d_type")
user_info = user_info.astype("category")
user_info
"""
name
Tom A
Bob AB
Mary NaN
James AB
Andy O
Alice B
Name: bloo d_type, dtype: category
Categories (4, object): [A, AB, B, O]
"""

常用操作

.describe()

  可以对分类数据使用 .describe() 方法,得到的结果与 string 类型的数据相同

user_info.describe()
"""
count 5
unique 4
top AB
freq 2
Name: bloo d_type, dtype: object
""" """
count:非空的数据有5条
unique:去重后的非空数据有4条
top:出现次数最多的值为 AB
freq:出现次数最多的值的次数为2次。
"""

.cat.categories  

  使用 .cat.categories 来获取分类数据所有可能的取值:

user_info.cat.categories
"""
Index(['A', 'AB', 'B', 'O'], dtype='object')
"""

.cat.rename_categories  

  使用 .cat.rename_categories 方法来重命名分类名称

user_info.cat.rename_categories(["A+", "AB+", "B+", "O+"])

  添加、删除分类的操作,这些都可以通过 .cat.add_categories 、.cat.remove_categories 来实现。

.value_counts()

  使用 value_counts 方法来查看数据分布的

user_info.value_counts() 

.str 属性  

  使用 .str 属性来访问分类数据

# 查看是否包含字母 "A
user_info.str.contains("A")

pd.concat

  使用 pd.concat 分类数据合并

blood_type1 = pd.Categorical(["A", "AB"])
blood_type2 = pd.Categorical(["B", "O"])
pd.concat([pd.Series(blood_type1), pd.Series(blood_type2)])

union_categoricals   

  分类数据经过 pd.concat 合并后类型转为了 object 类型,如果想要保持分类类型的话,可以借助 union_categoricals 来完成。

from pandas.api.types import union_categoricals
union_categoricals([blood_type1, blood_type2])

内存使用量

  Categorical 的内存使用量是 与分类数乘以数据长度成正比

  object 类型的数据 是一个 常数*数据的长度

  在类别的数量很少的情况下,分类数据非常节省内存

blood_type = pd.Series(["AB","O"]*1000)
blood_type.nbytes #
blood_type.astype("category").nbytes #

  当类别的数量接近数据的长度,那么 Categorical 将使用与等效的 object 表示几乎相同或更多的内存

blood_type = pd.Series(['AB%04d' % i for i in range(2000)])
blood_type.nbytes #
blood_type.astype("category").nbytes #

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