在pandas中转换类型有四个主要选项:
To_numeric() -提供将非数字类型(例如字符串)安全转换为合适的数字类型的功能。(请参见to_datetime()和to_timedelta()。)
Astype() -将(几乎)任何类型转换为(几乎)任何其他类型(即使这样做并不一定合理)。还允许您转换为类别类型(非常有用)。
infer_objects()——一个实用程序方法,在可能的情况下将包含Python对象的对象列转换为pandas类型。
convert_dtypes() -将DataFrame列转换为支持pd的“最佳”dtype。NA(熊猫的对象,表示一个缺失的值)。
请继续阅读以获得这些方法的更详细的解释和用法。
1. to_numeric ()
将DataFrame的一个或多个列转换为数值的最好方法是使用pandas.to_numeric()。
此函数将尝试将非数值对象(例如字符串)更改为适当的整数或浮点数。
基本用法
to_numeric()的输入是一个Series或一个DataFrame的单列。
>>> s = pd.Series(["8", 6, "7.5", 3, "0.9"]) # mixed string and numeric values
>>> s
0 8
1 6
2 7.5
3 3
4 0.9
dtype: object
>>> pd.to_numeric(s) # convert everything to float values
0 8.0
1 6.0
2 7.5
3 3.0
4 0.9
dtype: float64
如您所见,返回了一个新的Series。请记住将此输出分配给变量或列名以继续使用它:
# convert Series
my_series = pd.to_numeric(my_series)
# convert column "a" of a DataFrame
df["a"] = pd.to_numeric(df["a"])
你也可以使用apply()方法来转换一个DataFrame的多个列:
# convert all columns of DataFrame
df = df.apply(pd.to_numeric) # convert all columns of DataFrame
# convert just columns "a" and "b"
df[["a", "b"]] = df[["a", "b"]].apply(pd.to_numeric)
只要您的值都可以转换,这可能就是您所需要的。
错误处理
但是如果某些值不能转换为数值类型该怎么办?
to_numeric()还接受errors关键字参数,该参数允许强制将非数字值设置为NaN,或者直接忽略包含这些值的列。
下面是一个使用对象为dtype的string序列的例子:
>>> s = pd.Series(['1', '2', '4.7', 'pandas', '10'])
>>> s
0 1
1 2
2 4.7
3 pandas
4 10
dtype: object
如果不能转换值,默认行为是抛出。在这种情况下,它不能处理字符串'pandas':
>>> pd.to_numeric(s) # or pd.to_numeric(s, errors='raise')
ValueError: Unable to parse string
我们可能希望'pandas'被认为是一个缺失/错误的数值,而不是失败。我们可以使用errors关键字参数将无效值强制为NaN,如下所示:
>>> pd.to_numeric(s, errors='coerce')
0 1.0
1 2.0
2 4.7
3 NaN
4 10.0
dtype: float64
错误的第三个选项是,如果遇到无效值,则忽略该操作:
>>> pd.to_numeric(s, errors='ignore')
# the original Series is returned untouched
最后一个选项对于转换整个DataFrame特别有用,但不知道哪些列可以可靠地转换为数字类型。在这种情况下,只需写:
df.apply(pd.to_numeric, errors='ignore')
该函数将应用于DataFrame的每一列。可以转换为数字类型的列将被转换,而不能转换的列(例如,它们包含非数字字符串或日期)将被保留。
下投
默认情况下,使用to_numeric()进行转换将为您提供int64或float64 dtype(或您的平台本机的任何整数宽度)。
这通常是您想要的,但是如果您想节省一些内存并使用更紧凑的dtype(如float32或int8),该怎么办呢?
To_numeric()让你可以向下转换为'integer', 'signed', 'unsigned', 'float'。下面是一个简单的整型序列s的例子:
>>> s = pd.Series([1, 2, -7])
>>> s
0 1
1 2
2 -7
dtype: int64
向下转换为'integer'使用可以保存值的最小整数:
>>> pd.to_numeric(s, downcast='integer')
0 1
1 2
2 -7
dtype: int8
向下强制转换为'float'类似地选择了一个比正常的浮动类型更小的类型:
>>> pd.to_numeric(s, downcast='float')
0 1.0
1 2.0
2 -7.0
dtype: float32
2. astype()
astype()方法使您能够明确您希望DataFrame或Series具有的dtype。它的用途非常广泛,你可以尝试从一种类型转换到任何其他类型。
基本用法
只需要选择一个类型:你可以使用NumPy dtype(例如np.int16),一些Python类型(例如bool),或特定于熊猫的类型(如分类dtype)。
调用你想要转换的对象的方法,astype()将尝试为你转换它:
# convert all DataFrame columns to the int64 dtype
df = df.astype(int)
# convert column "a" to int64 dtype and "b" to complex type
df = df.astype({"a": int, "b": complex})
# convert Series to float16 type
s = s.astype(np.float16)
# convert Series to Python strings
s = s.astype(str)
# convert Series to categorical type - see docs for more details
s = s.astype('category')
注意我说的是"try" -如果astype()不知道如何转换Series或DataFrame中的值,它将引发一个错误。例如,如果您有一个NaN或inf值,您将得到一个错误,试图将其转换为整数。
从pandas 0.20.0开始,这个错误可以通过传递errors='ignore'来抑制。您的原始对象将原封不动地返回。
小心
Astype()功能强大,但有时会“不正确”地转换值。例如:
>>> s = pd.Series([1, 2, -7])
>>> s
0 1
1 2
2 -7
dtype: int64
这些都是小整数,那么如何转换为无符号8位类型来节省内存呢?
>>> s.astype(np.uint8)
0 1
1 2
2 249
dtype: uint8
转换成功了,但是-7被四舍五入变成了249(即28 -7)!
尝试使用pd向下投射。To_numeric (s, downcast='unsigned')可以帮助避免此错误。
3.infer_objects ()
pandas的0.21.0版引入了方法infer_objects(),用于将DataFrame中具有对象数据类型的列转换为更特定的类型(软转换)。
例如,这是一个有两列对象类型的DataFrame。一个保存实际的整数,另一个保存表示整数的字符串:
>>> df = pd.DataFrame({'a': [7, 1, 5], 'b': ['3','2','1']}, dtype='object')
>>> df.dtypes
a object
b object
dtype: object
使用infer_objects(),你可以将列'a'的类型更改为int64:
>>> df = df.infer_objects()
>>> df.dtypes
a int64
b object
dtype: object
列'b'被单独保留,因为它的值是字符串,而不是整数。如果你想强制两列都为整数类型,你可以使用df.astype(int)代替。
4. convert_dtypes ()
1.0及以上版本包含一个convert_dtypes()方法,用于将Series和DataFrame列转换为支持pd的最佳dtype。NA缺失值。
这里的“最佳可能”是指最适合保存值的类型。例如,这是一个pandas整型,如果所有的值都是整数(或缺值):Python整型对象的对象列转换为Int64, NumPy int32值的列转换为pandas dtype int32。
使用我们的对象DataFrame df,我们得到以下结果:
>>> df.convert_dtypes().dtypes
a Int64
b string
dtype: object
由于列'a'保存整数值,因此它被转换为Int64类型(与Int64不同,该类型能够保存缺失的值)。
列'b'包含字符串对象,因此被更改为pandas的字符串dtype。
默认情况下,此方法将从每列中的对象值推断类型。我们可以通过传递infer_objects=False来改变这一点:
>>> df.convert_dtypes(infer_objects=False).dtypes
a object
b string
dtype: object
现在列“a”仍然是一个对象列:pandas知道它可以被描述为一个“整数”列(在内部它运行infer_dtype),但没有确切地推断它应该有什么整数的dtype,所以没有转换它。列'b'再次被转换为'string' dtype,因为它被识别为持有'string'值。