如何快速上手DataFrame对象及完成数据处理_云原生大数据计算服务 MaxCompute-阿里云帮助中心

本文为您介绍如何创建和操作DataFrame对象，以及使用DataFrame完成基本的数据处理。

DataFrame对象操作

本文将以movielens 100K进行举例。现在已经有了三张表，分别是pyodps_ml_100k_movies（电影相关的数据）、pyodps_ml_100k_users（用户相关的数据）、pyodps_ml_100k_ratings（评分有关的数据）。

当运行环境没有提供ODPS对象时，您需要自己创建该对象。

from odps import ODPS
o = ODPS('**your-access-id**', '**your-secret-access-key**',
         project='**your-project**', endpoint='**your-end-point**')

创建一个DataFrame对象非常容易，只需传入Table对象即可。

from odps.df import DataFrame
users = DataFrame(o.get_table('pyodps_ml_100k_users'))

您可以通过dtypes属性查看这个DataFrame的字段及字段类型。

print(users.dtypes)

返回值

odps.Schema {
  user_id             int64
  age                 int64
  sex                 string
  occupation          string
  zip_code            string
}

通过head方法，您可以取前N条数据并进行快速预览。

print(users.head(10))

返回值

   user_id  age  sex     occupation  zip_code
0        1   24    M     technician     85711
1        2   53    F          other     94043
2        3   23    M         writer     32067
3        4   24    M     technician     43537
4        5   33    F          other     15213
5        6   42    M      executive     98101
6        7   57    M  administrator     91344
7        8   36    M  administrator     05201
8        9   29    M        student     01002
9       10   53    M         lawyer     90703

如果您不需要看到所有字段，则可以进行如下操作：

从中筛选出一部分字段。

print(users[['user_id', 'age']].head(5))

返回值

   user_id  age
0        1   24
1        2   53
2        3   23
3        4   24
4        5   33

只做排除个别字段操作。

print(users.exclude('zip_code', 'age').head(5))

返回值

   user_id  sex  occupation
0        1    M  technician
1        2    F       other
2        3    M      writer
3        4    M  technician
4        5    F       other

排除掉一些字段，通过计算得到一些新的列。例如将sex为M的置为True，否则为False，并取名为sex_bool。

print(users.select(users.exclude('zip_code', 'sex'), sex_bool=users.sex == 'M').head(5))

返回值

   user_id  age  occupation  sex_bool
0        1   24  technician      True
1        2   53       other     False
2        3   23      writer      True
3        4   24  technician      True
4        5   33       other     False

查看男用户和女用户的个数。

print(users.groupby(users.sex).agg(count=users.count()))

返回值

   sex  count
0    F    273
1    M    670

将用户按职业划分，从高到低进行排序，查看人数最多的前10职业。

df = users.groupby('occupation').agg(count=users['occupation'].count())
print(df.sort(df['count'], ascending=False)[:10])

返回值

      occupation  count
0        student    196
1          other    105
2       educator     95
3  administrator     79
4       engineer     67
5     programmer     66
6      librarian     51
7         writer     45
8      executive     32
9      scientist     31

或者通过value_counts方法快速实现。该方法返回的行数受到options.df.odps.sort.limit的限制，详情请参见配置选项。

print(users.occupation.value_counts()[:10])

返回值

      occupation  count
0        student    196
1          other    105
2       educator     95
3  administrator     79
4       engineer     67
5     programmer     66
6      librarian     51
7         writer     45
8      executive     32
9      scientist     31

通过更直观的图查看这份数据。在 IPython 中可以启用内嵌图表
```
%matplotlib inline
```

通过横向的柱状图实现可视化。

users['occupation'].value_counts().plot(kind='barh', x='occupation', ylabel='prefession')

显示的图表为

将年龄分为30组，查看年龄分布的直方图。

users.age.hist(bins=30, title="Distribution of users' ages", xlabel='age', ylabel='count of users')

显示的图表为

此时，只需要使用join将这三张表联合起来，然后保存为一张新的表。

movies = DataFrame(o.get_table('pyodps_ml_100k_movies'))
ratings = DataFrame(o.get_table('pyodps_ml_100k_ratings'))

o.delete_table('pyodps_ml_100k_lens', if_exists=True)
lens = movies.join(ratings).join(users).persist('pyodps_ml_100k_lens')

print(lens.dtypes)

返回值

odps.Schema {
  movie_id                            int64
  title                               string
  release_date                        string
  video_release_date                  string
  imdb_url                            string
  user_id                             int64
  rating                              int64
  unix_timestamp                      int64
  age                                 int64
  sex                                 string
  occupation                          string
  zip_code                            string
}

将年龄（0到80岁）分成8个年龄段。

labels = ['0-9', '10-19', '20-29', '30-39', '40-49', '50-59', '60-69', '70-79']
cut_lens = lens[lens, lens.age.cut(range(0, 81, 10), right=False, labels=labels).rename('年龄分组')]

取分组和年龄唯一的前10条查看。

print(cut_lens['年龄分组', 'age'].distinct()[:10])

返回值

   年龄分组  age
0       0-9    7
1     10-19   10
2     10-19   11
3     10-19   13
4     10-19   14
5     10-19   15
6     10-19   16
7     10-19   17
8     10-19   18
9     10-19   19

最后，查看在各个年龄分组下，用户的评分总数和评分均值。

print(cut_lens.groupby('年龄分组').agg(cut_lens.rating.count().rename('评分总数'), cut_lens.rating.mean().rename('评分均值')))

返回值

     年龄分组  评分均值  评分总数
0       0-9  3.767442        43
1     10-19  3.486126      8181
2     20-29  3.467333     39535
3     30-39  3.554444     25696
4     40-49  3.591772     15021
5     50-59  3.635800      8704
6     60-69  3.648875      2623
7     70-79  3.649746       197

Dataframe数据处理

请您首先下载鸢尾花数据集保存到本地作为示例数据。本文使用DataWorks PyODPS节点功能，详情请参见创建PyODPS 2节点。

创建测试数据表

使用DataWorks表管理功能新建表，完成后单击DDL模式。

输入建表语句如下，完成后提交表。

CREATE TABLE pyodps_iris (
    sepallength double COMMENT '片长度(cm)',
    sepalwidth double COMMENT '片宽度(cm)',
    petallength double COMMENT '瓣长度(cm)',
    petalwidth double COMMENT '瓣宽度(cm)',
    name string COMMENT '种类'
) ;

上传测试数据
在新建表上单击右键，选择导入数据。输入表名称后，上传您刚下载的数据集。单击按位置匹配后导入数据。
新建一个PyODPS节点，用于存放和运行代码。

输入代码后，单击运行，运行后可在下方运行日志处查看结果。

代码详情如下。

from odps.df import DataFrame, output

iris = DataFrame(o.get_table('pyodps_iris')) #从ODPS表创建DataFrame对象iris。
print(iris.head(10))
print(iris.sepallength.head(5))  #打印iris部分内容。

#使用自定义函数求iris的两列之和。
print(iris.apply(lambda row: row.sepallength + row.sepalwidth, axis=1, reduce=True, types='float').rename('sepaladd').head(3))

#指定函数的输出名称和类型。
@output(['iris_add', 'iris_sub'], ['float', 'float'])
def handle(row):
    #使用yield关键字可返回多行结果。
    yield row.sepallength - row.sepalwidth,row.sepallength + row.sepalwidth
    yield row.petallength - row.petalwidth,row.petallength + row.petalwidth

#打印前5行结果，axis=1表示列的轴沿着水平的方向。
print(iris.apply(handle,axis=1).head(5))