Pandas.DataFrame行和列的转置的实现
如果要交换(转置)pandas.DataFrame的行和列,使用T属性或transpose()方法。
这两种方法都不会保留原始对象不变,也不会返回交换了行和列(转置)的新对象。请注意,根据每一列的数据类型dtype,将生成视图而不是副本,并且更改原始对象和转置对象之一的值将更改另一个视图。
pandas.DataFrame.T
可以使用T属性获得转置的pandas.DataFrame。
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'X': [0, 1, 2], 'Y': [3, 4, 5]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df)
# X Y
# A 0 3
# B 1 4
# C 2 5
print(df.T)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
pandas.DataFrame.transpose()
transpose()方法类似。
print(df.transpose())
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
修改原始对象本身
没有像inplace这样的参数可以修改原始对象本身。如果不想创建新对象,只需将其分配给原始对象本身即可。
df = df.T
print(df)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
当进行类型转换(广播)时
为pandas.DataFrame中的每一列设置数据类型dtype。
如果所有列都具有相同的数据类型,则即使通过T或transpose()进行转置,该数据类型也将保持相同。
df = pd.DataFrame({'X': [0, 1, 2], 'Y': [3, 4, 5]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df)
# X Y
# A 0 3
# B 1 4
# C 2 5
print(df.dtypes)
# X int64
# Y int64
# dtype: object
print(df.T)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
print(df.T.dtypes)
# A int64
# B int64
# C int64
# dtype: object
如果每一列都有不同的数据类型,则执行类型转换(广播)。例如,如果作为转置的结果生成了其中混合了整数int和浮点数float的列,则该列的数据类型变为float。
df_mix = pd.DataFrame({'col_int': [0, 1, 2], 'col_float': [0.1, 0.2, 0.3]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df_mix)
# col_int col_float
# A 0 0.1
# B 1 0.2
# C 2 0.3
print(df_mix.dtypes)
# col_int int64
# col_float float64
# dtype: object
print(df_mix.T)
# A B C
# col_int 0.0 1.0 2.0
# col_float 0.1 0.2 0.3
print(df_mix.T.dtypes)
# A float64
# B float64
# C float64
# dtype: object
即使再次转置它也无法还原。需要应用astype()来转换数据类型。
print(df_mix.T.T)
# col_int col_float
# A 0.0 0.1
# B 1.0 0.2
# C 2.0 0.3
print(df_mix.T.T.dtypes)
# col_int float64
# col_float float64
# dtype: object
元素为字符串str的字符串是对象类型。
df_mix2 = pd.DataFrame({'col_int': [0, 1, 2], 'col_float': [0.1, 0.2, 0.3], 'col_str': ['a', 'b', 'c']},
index=['A', 'B', 'C'])
print(df_mix2)
# col_int col_float col_str
# A 0 0.1 a
# B 1 0.2 b
# C 2 0.3 c
print(df_mix2.dtypes)
# col_int int64
# col_float float64
# col_str object
# dtype: object
print(df_mix2.T)
# A B C
# col_int 0 1 2
# col_float 0.1 0.2 0.3
# col_str a b c
print(df_mix2.T.dtypes)
# A object
# B object
# C object
# dtype: object
print(df_mix2.T.T)
# col_int col_float col_str
# A 0 0.1 a
# B 1 0.2 b
# C 2 0.3 c
print(df_mix2.T.T.dtypes)
# col_int object
# col_float object
# col_str object
# dtype: object
视图和复制
如果所有列都具有相同的数据类型,则T或transpose()将返回视图。
原始对象和视图对象共享内存,因此更改一个元素会更改另一个元素。
df = pd.DataFrame({'X': [0, 1, 2], 'Y': [3, 4, 5]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df)
# X Y
# A 0 3
# B 1 4
# C 2 5
df_T = df.T
print(df_T)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
df_transpose = df.transpose()
print(df_transpose)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
df.at['A', 'X'] = 100
print(df)
# X Y
# A 100 3
# B 1 4
# C 2 5
print(df_T)
# A B C
# X 100 1 2
# Y 3 4 5
print(df_transpose)
# A B C
# X 100 1 2
# Y 3 4 5
如果每一列的数据类型dtype不同,则T或transpose()将生成一个副本。转置的对象保留一个新的存储区,因此,如果更改一个的值,则另一个将保持不变。
df_mix = pd.DataFrame({'col_int': [0, 1, 2], 'col_float': [0.1, 0.2, 0.3]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df_mix)
# col_int col_float
# A 0 0.1
# B 1 0.2
# C 2 0.3
df_mix_T = df_mix.T
print(df_mix_T)
# A B C
# col_int 0.0 1.0 2.0
# col_float 0.1 0.2 0.3
df_mix_transpose = df_mix.transpose()
print(df_mix_transpose)
# A B C
# col_int 0.0 1.0 2.0
# col_float 0.1 0.2 0.3
df_mix.at['A', 'col_int'] = 100
print(df_mix)
# col_int col_float
# A 100 0.1
# B 1 0.2
# C 2 0.3
print(df_mix_T)
# A B C
# col_int 0.0 1.0 2.0
# col_float 0.1 0.2 0.3
print(df_mix_transpose)
# A B C
# col_int 0.0 1.0 2.0
# col_float 0.1 0.2 0.3
如果仅在后续过程中使用转置的转置,则不必担心。以显式创建副本。在transpose()中,当参数copy设置为True时,将生成一个副本。
df = pd.DataFrame({'X': [0, 1, 2], 'Y': [3, 4, 5]}, index=['A', 'B', 'C'])
print(df)
# X Y
# A 0 3
# B 1 4
# C 2 5
df_T_copy = df.T.copy()
print(df_T_copy)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
df_transpose_copy = df.transpose(copy=True)
print(df_transpose_copy)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
df.at['A', 'X'] = 100
print(df)
# X Y
# A 100 3
# B 1 4
# C 2 5
print(df_T_copy)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
print(df_transpose_copy)
# A B C
# X 0 1 2
# Y 3 4 5
transpose()的参数副本默认为False,如果可能,则生成视图而不是副本。如上例所示,当每列的数据类型dtype不同时,即使它是默认值(copy = False),也会生成一个副本。不一定是视图。
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