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    Python pandas读取CSV文件的注意事项(适合新手)

    作者:郝伟博士 时间:2021-08-01 18:17

    目录
    • 前言
    • 示例文件
    • 文件编码
    • 空值
    • 日期错误
    • 函数映射
      • 方法1:直接使用labmda表达式
      • 方法二:使用自定义函数
      • 方法三:使用数值字典映射
    • 总结

      前言

      本文是给使用pandas的新手而写,主要列出一些常见的问题,根据笔者所踩过的坑,进行归纳总结,希望对读者有所帮助。

      示例文件

      将以下内容保存为文件 people.csv。

      id,姓名,性别,出生日期,出生地,职业,爱好
      1,张小三,m,1992-10-03,北京,工程师,足球
      2,李云义,m,1995-02-12,上海,程序员,读书 下棋
      3,周娟,女,1998-03-25,合肥,护士,音乐,跑步
      4,赵盈盈,Female,2001-6-32,,学生,画画
      5,郑强强,男,1991-03-05,南京(nanjing),律师,历史-政治

      如果一切正常的话,在Jupyter Notebook 中应该显示以下内容:

      文件编码

      文件编码格式是最容易出错的问题之一。如果编码格式不正确,就会完全读取不出文件内容,出现类似于以下的错误, 让人完全不知所措:

      ---------------------------------------------------------------------------
      UnicodeDecodeError                        Traceback (most recent call last)
      <ipython-input-6-8659adefcfa6> in <module>
      ----> 1 pd.read_csv('people.csv', encoding='gb2312')

      C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\pandas\io\parsers.py in parser_f(filepath_or_buffer, sep, delimiter, header, names, index_col, usecols, squeeze, prefix, mangle_dupe_cols, dtype, engine, converters, true_values, false_values, skipinitialspace, skiprows, skipfooter, nrows, na_values, keep_default_na, na_filter, verbose, skip_blank_lines, parse_dates, infer_datetime_format, keep_date_col, date_parser, dayfirst, cache_dates, iterator, chunksize, compression, thousands, decimal, lineterminator, quotechar, quoting, doublequote, escapechar, comment, encoding, dialect, error_bad_lines, warn_bad_lines, delim_whitespace, low_memory, memory_map, float_precision)
          683         )
          684
      --> 685         return _read(filepath_or_buffer, kwds)
          686
          687     parser_f.__name__ = name

      C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\pandas\io\parsers.py in _read(filepath_or_buffer, kwds)
          455
          456     # Create the parser.
      --> 457     parser = TextFileReader(fp_or_buf, **kwds)
          458
          459     if chunksize or iterator:

      C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\pandas\io\parsers.py in __init__(self, f, engine, **kwds)
          893             self.options["has_index_names"] = kwds["has_index_names"]
          894
      --> 895         self._make_engine(self.engine)
          896
          897     def close(self):

      C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\pandas\io\parsers.py in _make_engine(self, engine)
         1133     def _make_engine(self, engine="c"):
         1134         if engine == "c":
      -> 1135             self._engine = CParserWrapper(self.f, **self.options)
         1136         else:
         1137             if engine == "python":

      C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\pandas\io\parsers.py in __init__(self, src, **kwds)
         1915         kwds["usecols"] = self.usecols
         1916
      -> 1917         self._reader = parsers.TextReader(src, **kwds)
         1918         self.unnamed_cols = self._reader.unnamed_cols
         1919

      pandas\_libs\parsers.pyx in pandas._libs.parsers.TextReader.__cinit__()

      pandas\_libs\parsers.pyx in pandas._libs.parsers.TextReader._get_header()

      UnicodeDecodeError: 'gb2312' codec can't decode byte 0x93 in position 2: illegal multibyte sequence

      目前对于中文而言,最常使用的有 utf-8 和 gb2312 两种格式,只需要指定正确的编码。在不知道编码的情况下,只需要尝试两次即可。padas默认的文件编码格式是 utf-8,所以如果出现以上错误,只需使用 encoding=gb2312 再尝试一下即可,如 pd.read_csv(file, encoding='gb2312')。

      空值

      空值是csv中也非常常见,比如以下内容:

      import pandas as pd
      df = pd.read_csv('people.csv')
      v1=df['出生地'][3]
      print(v1, type(v1))
      

      输出为:

      nan <class 'float'>

      由此可见,空值也是有数据类型的,为 float 类型。

      如何判断空值有两种方法,可以使用 math.isnan(x) 也可以使用 isinstance(float)。我们知道,DateFrame对象是包括Series对象,而在一个Series对象中,所有的数据类型默认是一样的,所以如果其数据类型推断为字符串(str),那么直接使用 math.isnan(x) 则会报错 TypeError: must be real number, not str 错误,即必需为实数,不能是字符串。所以,这时我们还需要使用 isinstance(x, flaot) 方法。
      具体请看这个示例:

      df.出生地=df.出生地.map(lambda x: '其他' if isinstance(x, float) else x)
      df
      
      
      

      日期错误

      出生日期中,有的数据错误,如赵盈盈的出生日期是6月32号,所以报错了。对于这样类似的错误,我们可以使用函数判断的方式进行处理,具体如下。

      首先,编写 isDate 函数用于判断日期是否合法。

      def isDate(adate):
          try:
              sects = adate.split('-')
              year = int(sects[0])
              month = int(sects[1])
              day = int(sects[2])
              days = [0, 31, 29 if year % 4 == 0 else 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
              return year > 0 and year < 9999 and month > 0 and month <= 12 and day > 0 and day <= days[month]
          except:
              return False
      

      然后使用以下代码进行判断:

      for id in df.index:
          if not isDate(df.loc[id, '出生日期']):
              print(df.loc[id, '出生日期'])
              df.loc[id, '出生日期'] = '2000-01-01'
      

      输出结果如下,可见错误的日期被修改成了2020年1月1日。

      2001-6-32
         id   姓名      性别        出生日期          出生地   职业     爱好 
      0   1  张小三       m  1992-10-03           北京  工程师     足球  
      1   2  李云义       m  1995-02-12           上海  程序员  读书 下棋  
      2   3   周娟       女  1998-03-25           合肥   护士  音乐,跑步  
      3   4  赵盈盈  Female  2000-01-01          NaN   学生     画画   
      4   5  郑强强       男  1991-03-05  南京(nanjing)   律师  历史-政治  

      函数映射

      方法1:直接使用labmda表达式

      需要对数据列进行复杂操作的时候,我们可以使用以下函数时行相应的操作。

      df=df.fillna('未知')
      df.爱好=df.爱好.map(lambda x: x.split(' ')[0].split('-')[0].split(',')[0])
      df
      

      方法二:使用自定义函数

      在进行映射时,如果操作比较简单,可以使用字典的方式进行数值映射映射(参见下文)。但是如果操作比较复杂,则需要使用函数进行映射。请看这个示例,读取到性别时,内容有 ‘m', ‘M', ‘Female' 等内容,现在需要其全部转换为 男 或 女:

      def set_sex(s):
          if s.lower() == 'm' or s.lower() == 'male':
              return '男'
          elif s.lower() == 'female':
              return '女'        
          return s
      
      df = pd.read_csv('people.csv', converters={'性别': lambda x : set_sex(x)})
      df
      

      方法三:使用数值字典映射

      在数据处理时,数值型往往比字符串效率更高,所以在可能的情况下,我们希望将数据转换成字符串处理。请看这个示例,将输入的数据的性别中的男性转换为1 女性转换为0。操作如下:

      总结

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