【下载文档: pandas 层次化索引的实现方法.txt 】
pandas 层次化索引的实现方法
层次化索引是pandas的一项重要功能，它使你能在一个轴上拥有多个（两个以上）索引级别。
创建一个Series，并用一个由列表或数组组成的列表作为索引。
data=Series(np.random.randn(10),
index=[['a','a','a','b','b','b','c','c','d','d'],
[1,2,3,1,2,3,1,2,2,3]])
data
Out[6]:
a 1 -2.842857
2 0.376199
3 -0.512978
b 1 0.225243
2 -1.242407
3 -0.663188
c 1 -0.149269
2 -1.079174
d 2 -0.952380
3 -1.113689
dtype: float64
这就是带MultiIndex索引的Series的格式化输出形式。索引之间的“间隔”表示“直接使用上面的标签”。
data.index
Out[7]:
MultiIndex(levels=[['a', 'b', 'c', 'd'], [1, 2, 3]],
labels=[[0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 1, 2]])
对于一个层次化索引的对象，选取数据子集的操作很简单：
data['b']
Out[8]:
1 0.225243
2 -1.242407
3 -0.663188
dtype: float64
data['b':'c']
Out[10]:
b 1 0.225243
2 -1.242407
3 -0.663188
c 1 -0.149269
2 -1.079174
dtype: float64
data.ix[['b','d']]
__main__:1: DeprecationWarning:
.ix is deprecated. Please use
.loc for label based indexing or
.iloc for positional indexing
See the documentation here:
http://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/indexing.html#ix-indexer-is-deprecated
Out[11]:
b 1 0.225243
2 -1.242407
3 -0.663188
d 2 -0.952380
3 -1.113689
dtype: float64
甚至可以在“内层”中进行选取：
data[:,2]
Out[12]:
a 0.376199
b -1.242407
c -1.079174
d -0.952380
dtype: float64
层次化索引在数据重塑和基于分组的操作中扮演重要角色。
可以通过unstack方法被重新安排到一个DataFrame中：
data.unstack()
Out[13]:
1 2 3
a -2.842857 0.376199 -0.512978
b 0.225243 -1.242407 -0.663188
c -0.149269 -1.079174 NaN
d NaN -0.952380 -1.113689
#unstack的逆运算是stack
data.unstack().stack()
Out[14]:
a 1 -2.842857
2 0.376199
3 -0.512978
b 1 0.225243
2 -1.242407
3 -0.663188
c 1 -0.149269
2 -1.079174
d 2 -0.952380
3 -1.113689
dtype: float64
对于DataFrame，每条轴都可以有分层索引：
frame=DataFrame(np.arange(12).reshape((4,3)),
index=[['a','a','b','b'],[1,2,1,2]],
columns=[['Ohio','Ohio','Colorado'],
['Green','Red','Green']])
frame
Out[16]:
Ohio Colorado
Green Red Green
a 1 0 1 2
2 3 4 5
b 1 6 7 8
2 9 10 11
各层都可以有名字。如果指定了名称，它们会显示在控制台中（不要将索引名称和轴标签混为一谈！）
frame.index.names=['key1','key2']
frame.columns.names=['state','color']
frame
Out[22]:
state Ohio Colorado
color Green Red Green
key1 key2
a 1 0 1 2
2 3 4 5
b 1 6 7 8
2 9 10 11
由于有了分部的列索引，可以轻松选取列分组：
frame['Ohio']
Out[23]:
color Green Red
key1 key2
a 1 0 1
2 3 4
b 1 6 7
2 9 10
重排分级排序
有时需要重新调整某条轴上各级别的顺序，或根据指定级别上的值对数据进行排序。swaplevel接受两个级别编号或名称，并返回一个互换了级别的新对象（但数据不会发生变化）：
frame.swaplevel('key1','key2')
Out[24]:
state Ohio Colorado
color Green Red Green
key2 key1
1 a 0 1 2
2 a 3 4 5
1 b 6 7 8
2 b 9 10 11
sortlevel则根据单个级别中的值对数据进行排序。交换级别时，常用得到sortlevel，这样最终结果也是有序的了：
frame.swaplevel(0,1)
Out[27]:
state Ohio Colorado
color Green Red Green
key2 key1
1 a 0 1 2
2 a 3 4 5
1 b 6 7 8
2 b 9 10 11
#交换级别0,1（也就是key1,key2)
#然后对axis=0进行排序
frame.swaplevel(0,1).sortlevel(0)
__main__:1: FutureWarning: sortlevel is deprecated, use sort_index(level= ...)
Out[28]:
state Ohio Colorado
color Green Red Green
key2 key1
1 a 0 1 2
b 6 7 8
2 a 3 4 5
b 9 10 11
根据级别汇总统计
有时需要重新调整某条轴上各级别的顺序，或根据指定级别上的值对数据进行排序。swaplevel接受两个级别编号或名称，并返回一个互换了级别的新对象（但数据不会发生变化）：
frame.sum(level='key2')
Out[29]:
state Ohio Colorado
color Green Red Green
key2
1 6 8 10
2 12 14 16
frame.sum(level='color',axis=1)
Out[30]:
color Green Red
key1 key2
a 1 2 1
2 8 4
b 1 14 7
2 20 10
使用DataFrame的列
将DataFrame的一个或多个列当做行索引来用，或将行索引变成Dataframe 的列。
frame=DataFrame({'a':range(7),'b':range(7,0,-1),
'c':['one','one','one','two','two','two','two'],
'd':[0,1,2,0,1,2,3]})
frame
Out[32]:
a b c d
0 0 7 one 0
1 1 6 one 1
2 2 5 one 2
3 3 4 two 0
4 4 3 two 1
5 5 2 two 2
6 6 1 two 3
DataFrame的set_index函数会将其一个或多个列转换为行索引，并创建一个新的DataFrame：
frame2=frame.set_index(['c','d'])
frame2
Out[34]:
a b
c d
one 0 0 7
1 1 6
2 2 5
two 0 3 4
1 4 3
2 5 2
3 6 1
默认情况下，那些列会从DataFrame中移除，但也可以将其保留下来：
frame.set_index(['c','d'],drop=False)
Out[35]:
a b c d
c d
one 0 0 7 one 0
1 1 6 one 1
2 2 5 one 2
two 0 3 4 two 0
1 4 3 two 1
2 5 2 two 2
3 6 1 two 3
reset_index的功能和set_index刚好相反，层次化索引的级别会被转移到列里面：
frame2.reset_index()
Out[36]:
c d a b
0 one 0 0 7
1 one 1 1 6
2 one 2 2 5
3 two 0 3 4
4 two 1 4 3
5 two 2 5 2
6 two 3 6 1
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持中文源码网。
