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Pandas Python Leitfaden für Data Science

Pandas ist ein beliebtes Datenanalysetool in der Programmiersprache Python, bekannt für seine Benutzerfreundlichkeit und Vielseitigkeit bei der Handhabung tabellarischer Daten. Dieser Leitfaden führt Sie durch die wichtigsten Aspekte der Verwendung von Pandas, mit Schwerpunkt auf praktischen Beispielen und effizienten Techniken zur Datenmanipulation und -analyse.

Das DataFrame verstehen: Der Kern von Pandas

1. Zugriff auf Daten in Pandas

Die primäre Struktur in Pandas ist das DataFrame, ein leistungsstarkes Werkzeug zur Datenanalyse und -manipulation. Um zu beginnen, erkunden wir, wie man auf Daten innerhalb eines DataFrame zugreift.

1.1 Laden von Daten aus einer CSV-Datei

Beispielsweise, wenn Sie eine CSV-Datei mit Ihren Daten haben, können Sie diese in ein DataFrame laden und bearbeiten. Der untenstehende Code zeigt, wie man Daten aus einer CSV-Datei lädt:

import pandas as pd

# Load data from a CSV file into a DataFrame
df = pd.read_csv('your_file.csv')
import pandas as pd

# Load data from a CSV file into a DataFrame
df = pd.read_csv('your_file.csv')
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1.2 Zugriff auf Spaltendaten

Sobald die Daten geladen sind, gibt es mehrere Möglichkeiten, auf Daten im DataFrame zuzugreifen. Sie können auf Spaltendaten mit dem Namen der Spalte zugreifen. Zum Beispiel greift der untenstehende Code auf Daten aus einer Spalte namens 'data' zu:

# Access data from a column named 'data'
column_data = df['data']
# Access data from a column named 'data'
column_data = df['data']
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1.3 Zugriff auf Zeilendaten

Ähnlich können Sie auch auf Zeilendaten mit Zeilenindizes oder Bedingungen zugreifen:

# Accesses the first row of the DataFrame
row_data = df.loc[0]
# Accesses the first row of the DataFrame
row_data = df.loc[0]
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2. Umgang mit Nullwerten in DataFrames

Ein häufiges Problem in der Datenanalyse ist der Umgang mit Nullwerten. Pandas bietet robuste Methoden zum Umgang mit diesen. Der Code füllt Nullwerte mit einem bestimmten Wert aus, oder Sie können Zeilen oder Spalten mit Nullwerten entfernen. Hier ist ein Codebeispiel, wie man Nullwerte füllt:

# Fill null values in the DataFrame with 0
df.fillna(0, inplace=True)
# Fill null values in the DataFrame with 0
df.fillna(0, inplace=True)
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3. Erstellen und Manipulieren von Spalten

DataFrames sind vielseitig in der Möglichkeit, neue Spalten zu erstellen. Ob es sich um eine neue Ganzzahlspalte oder eine aus bestehenden Daten abgeleitete Spalte handelt, der Vorgang ist unkompliziert. Hier ist ein Beispiel zum Hinzufügen einer neuen Spalte zu einem DataFrame:

# Add a new column 'new_column' by multiplying an existing column by 10
df['new_column'] = df['existing_column'] * 10
# Add a new column 'new_column' by multiplying an existing column by 10
df['new_column'] = df['existing_column'] * 10
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Sie können auch Daten basierend auf Bedingungen filtern. Zum Beispiel, wenn Sie eine neue Spalte mit Daten aus einer Spalte namens 'column_named_data' erstellen möchten, die größer als ein bestimmter Wert ist:

# Create a new column 'filtered_data' based on the condition
df['filtered_data'] = df[df['column_named_data'] > value]
# Create a new column 'filtered_data' based on the condition
df['filtered_data'] = df[df['column_named_data'] > value]
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Erweiterte Datenmanipulationstechniken

1. Gruppieren und Aggregieren von Daten

Pandas ist hervorragend im Gruppieren und Aggregieren von Daten. Der folgende Code verwendet die groupby-Methode und gruppiert Daten nach einer bestimmten Spalte und berechnet Aggregatfunktionen wie Mittelwert, Summe usw.:

# Group data by 'column_name' and calculate the mean
grouped_data = df.groupby('column_name').mean()
# Group data by 'column_name' and calculate the mean
grouped_data = df.groupby('column_name').mean()
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2. Daten zu Datum und Uhrzeit

Der Umgang mit Datum und Uhrzeit ist in vielen Datensätzen entscheidend. Wenn Ihr DataFrame eine Datumsspalte hat, vereinfacht Pandas Aufgaben wie das Filtern nach Datum, das Aggregieren nach Monat oder Jahr usw. Hier ist ein einfaches Beispiel:

# Convert 'date_column' to datetime format
df['date_column'] = pd.to_datetime(df['date_column'])
# Convert 'date_column' to datetime format
df['date_column'] = pd.to_datetime(df['date_column'])
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3. Benutzerdefinierte Datenmanipulationen

Für komplexere Anforderungen an die Datenmanipulation bietet Pandas die Möglichkeit, benutzerdefinierte Funktionen zu schreiben und auf Ihr DataFrame anzuwenden. Dies ist besonders nützlich für Szenarien, die einen sprachintegrierten Abfrageansatz erfordern.

def custom_function(row):
    # Perform custom manipulation on each row
    return modified_row

# Apply custom function to each row in the DataFrame
df = df.apply(custom_function, axis=1)
def custom_function(row):
    # Perform custom manipulation on each row
    return modified_row

# Apply custom function to each row in the DataFrame
df = df.apply(custom_function, axis=1)
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Daten visualisieren und anzeigen

Pandas integriert sich gut mit Bibliotheken wie Matplotlib und Seaborn zur Datenvisualisierung. Die Anzeige von Daten in einem visuellen Format kann so einfach sein wie im folgenden Quellcode gezeigt:

import matplotlib.pyplot as plt

# Plot a bar chart for data visualization
df.plot(kind='bar')
plt.show()
import matplotlib.pyplot as plt

# Plot a bar chart for data visualization
df.plot(kind='bar')
plt.show()
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Integration von IronPDF mit Pandas für erweiterte Datenanalyse in Python

Wie wir besprochen haben, ist Pandas ein robustes Werkzeug zur Datenmanipulation und -analyse in Python. Ergänzend zu seinen Fähigkeiten bietet IronPDF, eine von Iron Software entwickelte Bibliothek, zusätzliche Funktionen, die Arbeitsabläufe der Datenanalyse, insbesondere beim Umgang mit PDF-Inhalten, erheblich verbessern können.

IronPDF: Ein Überblick

Pandas Python (Wie es für Entwickler funktioniert): Abbildung 1 - IronPDF für Python: Die Python PDF Library

IronPDF ist eine vielseitige Python-PDF-Bibliothek zum Erstellen, Bearbeiten und Extrahieren von PDF-Inhalten innerhalb von Python-Projekten. Es ist so konzipiert, dass es auf verschiedenen Plattformen wie Windows, Mac, Linux und Cloud-Umgebungen funktioniert und ist somit eine geeignete Wahl für diverse Python-Projekte. Diese Bibliothek ist besonders leistungsstark im Umgang mit PDF-Dateien und bietet eine nahtlose Erfahrung und effiziente Verarbeitung, was für Entwickler, die mit PDF-Daten arbeiten, entscheidend ist.

Synergie mit Pandas

Die Integration von IronPDF mit Pandas eröffnet Möglichkeiten für fortgeschrittenere Datenbearbeitung und Berichterstellung. Stellen Sie sich einen Analyse-Workflow vor, bei dem Sie Pandas zur Datenmanipulation und -analyse verwenden und dann Ihre Ergebnisse und Visualisierungen nahtlos in einen professionell formatierten PDF-Bericht mit IronPDF umwandeln. Diese Integration kann den Prozess der Freigabe und Präsentation von Datenanalyseergebnissen erheblich rationalisieren.

Abschluss

Zusammenfassend bietet Pandas zwar die Grundlage für die Datenanalyse, aber die Integration von IronPDF fügt dem Datenanalyse-Workflow in Python eine neue Dimension hinzu. Diese Kombination verbessert nicht nur die Effizienz der Prozesse der Datenmanipulation und -analyse, sondern verbessert auch die Art und Weise, wie Daten präsentiert und geteilt werden, was sie zu einem unschätzbaren Vorteil für Python-basierte Datenanalysten und Wissenschaftler macht.

IronPDF für Benutzer, die daran interessiert sind, seine Funktionen zu erkunden, bevor sie einen Kauf tätigen.

Pandas Python (Wie es für Entwickler funktioniert): Abbildung 2 - Lizenzinformationen zur IronPDF für Python Library

Für diejenigen, die eine vollständige Lizenz erwerben möchten, bietet IronPDF den Benutzern die Möglichkeit, einen Plan zu wählen, der am besten zu den Bedürfnissen und dem Budget ihres Projekts passt.

Curtis Chau
Technischer Autor

Curtis Chau hat einen Bachelor-Abschluss in Informatik von der Carleton University und ist spezialisiert auf Frontend-Entwicklung mit Expertise in Node.js, TypeScript, JavaScript und React. Leidenschaftlich widmet er sich der Erstellung intuitiver und ästhetisch ansprechender Benutzerschnittstellen und arbeitet gerne mit modernen Frameworks sowie der Erstellung gut strukturierter, optisch ansprechender ...

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