标签vs.位置

这两种方法的主要区别是:

Loc获取带有特定标签的行(和/或列)。 Iloc在整数位置获取行(和/或列)。

为了演示，考虑一系列具有非单调整数索引的字符s:

>>> s = pd.Series(list("abcdef"), index=[49, 48, 47, 0, 1, 2]) 
49    a
48    b
47    c
0     d
1     e
2     f

>>> s.loc[0]    # value at index label 0
'd'

>>> s.iloc[0]   # value at index location 0
'a'

>>> s.loc[0:1]  # rows at index labels between 0 and 1 (inclusive)
0    d
1    e

>>> s.iloc[0:1] # rows at index location between 0 and 1 (exclusive)
49    a

下面是s.loc和s.iloc在传递各种对象时的一些不同/相似之处:

Loc的标签查询功能远远超出了整数索引的范围，有必要再举几个例子。

下面是一个索引包含字符串对象的Series:

>>> s2 = pd.Series(s.index, index=s.values)
>>> s2
a    49
b    48
c    47
d     0
e     1
f     2

由于loc是基于标签的，它可以使用s2.loc['a']获取Series中的第一个值。它也可以对非整数对象进行切片:

>>> s2.loc['c':'e']  # all rows lying between 'c' and 'e' (inclusive)
c    47
d     0
e     1

对于DateTime索引，我们不需要通过标签来获取准确的日期/时间。例如:

>>> s3 = pd.Series(list('abcde'), pd.date_range('now', periods=5, freq='M')) 
>>> s3
2021-01-31 16:41:31.879768    a
2021-02-28 16:41:31.879768    b
2021-03-31 16:41:31.879768    c
2021-04-30 16:41:31.879768    d
2021-05-31 16:41:31.879768    e

然后获取2021年3月/ 4月的行，我们只需要:

>>> s3.loc['2021-03':'2021-04']
2021-03-31 17:04:30.742316    c
2021-04-30 17:04:30.742316    d

行和列

loc和iloc处理dataframe的方式与处理Series的方式相同。值得注意的是，这两种方法都可以同时寻址列和行。

给定一个元组时，第一个元素用于索引行，如果存在，第二个元素用于索引列。

考虑下面定义的数据帧:

>>> import numpy as np 
>>> df = pd.DataFrame(np.arange(25).reshape(5, 5),  
                      index=list('abcde'), 
                      columns=['x','y','z', 8, 9])
>>> df
    x   y   z   8   9
a   0   1   2   3   4
b   5   6   7   8   9
c  10  11  12  13  14
d  15  16  17  18  19
e  20  21  22  23  24

然后举个例子:

>>> df.loc['c': , :'z']  # rows 'c' and onwards AND columns up to 'z'
    x   y   z
c  10  11  12
d  15  16  17
e  20  21  22

>>> df.iloc[:, 3]        # all rows, but only the column at index location 3
a     3
b     8
c    13
d    18
e    23

有时，我们希望将行和列的标签和位置索引方法混合使用，以某种方式结合loc和iloc的功能。

例如，考虑以下DataFrame。如何最好地将行切片到并包括“c”并取前四列?

>>> import numpy as np 
>>> df = pd.DataFrame(np.arange(25).reshape(5, 5),  
                      index=list('abcde'), 
                      columns=['x','y','z', 8, 9])
>>> df
    x   y   z   8   9
a   0   1   2   3   4
b   5   6   7   8   9
c  10  11  12  13  14
d  15  16  17  18  19
e  20  21  22  23  24

我们可以使用iloc和另一个方法来实现这个结果:

>>> df.iloc[:df.index.get_loc('c') + 1, :4]
    x   y   z   8
a   0   1   2   3
b   5   6   7   8
c  10  11  12  13

Get_loc()是一个索引方法，意思是“获取标签在这个索引中的位置”。注意，由于使用iloc进行切片不包含它的端点，如果我们也想要行'c'，我们必须在这个值上加上1。

Iloc基于整数定位工作。所以不管你的行标签是什么，你总是可以，例如，通过做

df.iloc[0]

或者最后五行

df.iloc[-5:]

您也可以在列上使用它。这将检索第3列:

df.iloc[:, 2]    # the : in the first position indicates all rows

你可以把它们组合起来得到行和列的交点:

df.iloc[:3, :3] # The upper-left 3 X 3 entries (assuming df has 3+ rows and columns)

另一方面，.loc使用命名索引。让我们建立一个以字符串作为行和列标签的数据帧:

df = pd.DataFrame(index=['a', 'b', 'c'], columns=['time', 'date', 'name'])

然后我们可以得到第一行

df.loc['a']     # equivalent to df.iloc[0]

“date”列的后两行by

df.loc['b':, 'date']   # equivalent to df.iloc[1:, 1]

等等。现在，可能值得指出的是，DataFrame的默认行索引和列索引是从0开始的整数，在这种情况下iloc和loc将以相同的方式工作。这就是为什么你的三个例子是等价的。如果您有一个非数字索引，如字符串或日期时间，df。Loc[:5]将引发一个错误。

同样，你也可以通过使用数据帧的__getitem__来进行列检索:

df['time']    # equivalent to df.loc[:, 'time']

现在假设您想混合使用位置索引和命名索引，也就是说，在行上使用名称，在列上使用位置(澄清一下，我指的是从数据帧中选择，而不是创建一个行索引中有字符串、列索引中有整数的数据帧)。这就是.ix的用武之地:

df.ix[:2, 'time']    # the first two rows of the 'time' column

值得一提的是，你也可以将布尔向量传递给loc方法。例如:

 b = [True, False, True]
 df.loc[b] 

将返回df的第1行和第3行。这相当于df[b]的选择，但它也可以用于通过布尔向量赋值:

df.loc[b, 'name'] = 'Mary', 'John'

在我看来，公认的答案是令人困惑的，因为它使用了一个只有缺失值的DataFrame。我也不喜欢基于位置的术语。iloc，相反，我更喜欢整数位置，因为它更具有描述性，也更准确地代表。iloc。关键字是INTEGER - .iloc需要整数。

更多信息请参阅我关于子集选择的极其详细的博客系列

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.ix已弃用且具有歧义，永远不应该使用

由于.ix已弃用，我们将只关注.loc和.iloc之间的差异。

在讨论它们的区别之前，了解dataframe具有帮助标识每一列和每个索引的标签是很重要的。让我们看一个样本DataFrame:

df = pd.DataFrame({'age':[30, 2, 12, 4, 32, 33, 69],
                   'color':['blue', 'green', 'red', 'white', 'gray', 'black', 'red'],
                   'food':['Steak', 'Lamb', 'Mango', 'Apple', 'Cheese', 'Melon', 'Beans'],
                   'height':[165, 70, 120, 80, 180, 172, 150],
                   'score':[4.6, 8.3, 9.0, 3.3, 1.8, 9.5, 2.2],
                   'state':['NY', 'TX', 'FL', 'AL', 'AK', 'TX', 'TX']
                   },
                  index=['Jane', 'Nick', 'Aaron', 'Penelope', 'Dean', 'Christina', 'Cornelia'])

所有加粗的字都是标签。这些列使用标签、年龄、颜色、食物、身高、分数和状态。其他的标签，简，尼克，亚伦，佩内洛普，迪恩，克里斯蒂娜，科妮莉亚被用于索引。

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在DataFrame中选择特定行的主要方法是使用.loc和.iloc索引器。每一个索引器都可以用来同时选择列，但是现在只关注行更容易。此外，每个索引器都使用一组括号，紧跟着他们的名字来进行选择。

.loc只根据标签选择数据

我们将首先讨论.loc索引器，它只根据索引或列标签选择数据。在我们的示例DataFrame中，我们提供了有意义的名称作为索引值。许多DataFrame没有任何有意义的名称，而是默认为从0到n-1的整数，其中n是DataFrame的长度。

有三种不同的输入可以用于.loc

一个字符串 字符串列表 使用字符串作为开始值和停止值的切片表示法

选择带有.loc字符串的单行

要选择单行数据，请将索引标签放在.loc后面的括号内。

df.loc['Penelope']

这将以Series的形式返回数据行

age           4
color     white
food      Apple
height       80
score       3.3
state        AL
Name: Penelope, dtype: object

使用.loc和字符串列表选择多行

df.loc[['Cornelia', 'Jane', 'Dean']]

返回一个DataFrame，按列表中指定的行顺序排列:

使用切片符号的.loc选择多行

切片表示法由开始值、停止值和步长值定义。当按标签切片时，pandas在返回值中包含停止值。以下是艾伦写给迪恩的片段，包括在内。它的步长没有明确定义，但默认为1。

df.loc['Aaron':'Dean']

复杂片可以以与Python列表相同的方式获取。

.iloc仅根据整数位置选择数据

现在让我们转向.iloc。DataFrame中的每一行和每一列数据都有一个定义它的整数位置。这是在输出中可视显示的标签之外。整数位置就是从上/左开始从0开始的行数/列数。

有三种不同的输入可以用于.iloc

一个整数 整数列表 使用整数作为开始值和停止值的切片表示法

选择带有整数的.iloc的单行

df.iloc[4]

这将返回第5行(整数位置4)作为一个Series

age           32
color       gray
food      Cheese
height       180
score        1.8
state         AK
Name: Dean, dtype: object

使用.iloc和整数列表选择多行

df.iloc[[2, -2]]

返回第三行和倒数第二行的数据帧:

使用.iloc和切片符号选择多行

df.iloc[:5:3]

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使用.loc和.iloc同时选择行和列

两个.loc/的一个出色的能力。Iloc是他们同时选择行和列的能力。在上面的示例中，从每个选择返回所有列。我们可以选择输入类型与行相同的列。我们只需要用逗号分隔行和列的选择。

例如，我们可以选择行Jane和Dean，只使用列的高度、分数和状态，如下所示:

df.loc[['Jane', 'Dean'], 'height':]

它对行使用标签列表，对列使用切片符号

我们自然可以只使用整数对.iloc执行类似的操作。

df.iloc[[1,4], 2]
Nick      Lamb
Dean    Cheese
Name: food, dtype: object

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同时选择标签和整数定位

.ix用于同时使用标签和整数定位进行选择，这很有用，但有时会令人困惑和模糊，幸运的是，它已经被弃用了。如果需要混合使用标签和整数位置进行选择，则必须同时使用标签或整数位置。

例如，如果我们想选择行Nick和Cornelia以及列2和4，我们可以使用.loc将整数转换为标签，如下所示:

col_names = df.columns[[2, 4]]
df.loc[['Nick', 'Cornelia'], col_names] 

或者，使用get_loc索引方法将索引标签转换为整数。

labels = ['Nick', 'Cornelia']
index_ints = [df.index.get_loc(label) for label in labels]
df.iloc[index_ints, [2, 4]]

布尔选择

.loc索引器也可以进行布尔选择。例如，如果我们想找到年龄大于30的所有行，只返回食物和分数列，我们可以这样做:

df.loc[df['age'] > 30, ['food', 'score']] 

您可以使用.iloc复制此操作，但不能传递布尔序列。你必须像这样将布尔系列转换为numpy数组:

df.iloc[(df['age'] > 30).values, [2, 4]] 

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选择所有行

可以使用.loc/。Iloc只用于列选择。你可以像这样用冒号选择所有的行:

df.loc[:, 'color':'score':2]

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索引操作符[]也可以选择行和列，但不能同时选择。

大多数人都熟悉DataFrame索引操作符的主要用途，即选择列。字符串选择单列作为Series，字符串列表选择多个列作为DataFrame。

df['food']

Jane          Steak
Nick           Lamb
Aaron         Mango
Penelope      Apple
Dean         Cheese
Christina     Melon
Cornelia      Beans
Name: food, dtype: object

使用列表可以选择多个列

df[['food', 'score']]

人们不太熟悉的是，当使用切片表示法时，选择是通过行标签或整数位置进行的。这是非常令人困惑的，我几乎从来没有用过，但它确实有用。

df['Penelope':'Christina'] # slice rows by label

df[2:6:2] # slice rows by integer location

.loc/的显式。优先使用Iloc来选择行。索引操作符本身无法同时选择行和列。

df[3:5, 'color']
TypeError: unhashable type: 'slice'

DataFrame.loc():根据索引值选择行 DataFrame.iloc():按行数选择行

例子:

选择表的前5行，df1是你的数据帧

df1.iloc[:5]

选择表的前A, B行，df1是你的数据帧

df1.loc['A','B']

.loc和.iloc用于索引，即提取部分数据。本质上，区别在于.loc允许基于标签的索引，而.iloc允许基于位置的索引。

如果你对.loc和.iloc感到困惑，请记住。iloc基于索引(从i开始)位置，而.loc基于标签(从l开始)。

.loc

.loc应该基于索引标签而不是位置，因此它类似于Python基于字典的索引。但是，它可以接受布尔数组、切片和标签列表(这些都不能用于Python字典)。

iloc

.iloc基于索引位置进行查找，也就是说，pandas的行为类似于Python列表。如果在该位置没有索引，pandas将引发IndexError。

例子

下面的例子说明了.iloc和.loc之间的区别。让我们考虑以下系列:

>>> s = pd.Series([11, 9], index=["1990", "1993"], name="Magic Numbers")
>>> s
1990    11
1993     9
Name: Magic Numbers , dtype: int64

.iloc例子

>>> s.iloc[0]
11
>>> s.iloc[-1]
9
>>> s.iloc[4]
Traceback (most recent call last):
    ...
IndexError: single positional indexer is out-of-bounds
>>> s.iloc[0:3] # slice
1990 11
1993  9
Name: Magic Numbers , dtype: int64
>>> s.iloc[[0,1]] # list
1990 11
1993  9
Name: Magic Numbers , dtype: int64

.loc例子

>>> s.loc['1990']
11
>>> s.loc['1970']
Traceback (most recent call last):
    ...
KeyError: ’the label [1970] is not in the [index]’
>>> mask = s > 9
>>> s.loc[mask]
1990 11
Name: Magic Numbers , dtype: int64
>>> s.loc['1990':] # slice
1990    11
1993     9
Name: Magic Numbers, dtype: int64

因为s有字符串索引值，.loc将失败 用整数进行索引:

>>> s.loc[0]
Traceback (most recent call last):
    ...
KeyError: 0

下面的例子将说明其中的区别:

df = pd.DataFrame({'col1': [1,2,3,4,5], 'col2': ["foo", "bar", "baz", "foobar", "foobaz"]})
  col1  col2
0   1   foo
1   2   bar
2   3   baz
3   4   foobar
4   5   foobaz

df = df.sort_values('col1', ascending = False)
      col1  col2
    4   5   foobaz
    3   4   foobar
    2   3   baz
    1   2   bar
    0   1   foo

基于索引的访问:

df.iloc[0, 0:2]
col1         5
col2    foobaz
Name: 4, dtype: object

我们得到排序后的数据框架的第一行。(这不是索引为0的行，而是索引为4的行)。

基于职位的访问:

df.loc[0, 'col1':'col2']
col1      1
col2    foo
Name: 0, dtype: object

我们得到下标为0的行，即使df已经排序。