假设在10个变量中，在数据帧中有3个分类变量，分别为cname1、cname2和cname3。 然后下面的代码将自动在新的数据框架中创建一个热编码变量。

import category_encoders as ce
encoder_var=ce.OneHotEncoder(cols=['cname1','cname2','cname3'],handle_unknown='return_nan',return_df=True,use_cat_names=True)
new_df = encoder_var.fit_transform(old_df)

首先，最简单的热编码方法:使用Sklearn。

http://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.preprocessing.OneHotEncoder.html

其次，我不认为使用熊猫进行一个热编码是那么简单(虽然未经证实)

在pandas中为python创建虚拟变量

最后，你需要一个热编码吗?一个热编码以指数方式增加了特征的数量，大大增加了任何分类器或任何你要运行的东西的运行时间。特别是当每个分类特征都有很多层次时。相反，你可以进行虚拟编码。

使用虚拟编码通常工作得很好，运行时间和复杂性要少得多。一位睿智的教授曾经告诉我，“少即是多”。

如果你愿意，这是我的自定义编码函数的代码。

from sklearn.preprocessing import LabelEncoder

#Auto encodes any dataframe column of type category or object.
def dummyEncode(df):
        columnsToEncode = list(df.select_dtypes(include=['category','object']))
        le = LabelEncoder()
        for feature in columnsToEncode:
            try:
                df[feature] = le.fit_transform(df[feature])
            except:
                print('Error encoding '+feature)
        return df

编辑:比较更清楚:

一热编码:将n层转换为n-1列。

Index  Animal         Index  cat  mouse
  1     dog             1     0     0
  2     cat       -->   2     1     0
  3    mouse            3     0     1

你可以看到，如果你的分类特征中有许多不同类型(或级别)，这会使你的记忆爆发式增长。记住，这只是一列。

伪代码:

Index  Animal         Index  Animal
  1     dog             1      0   
  2     cat       -->   2      1 
  3    mouse            3      2

转换为数字表示。极大地节省了特征空间，代价是准确性。

方法1:你可以使用pandas的pd.get_dummies。

示例1:

import pandas as pd
s = pd.Series(list('abca'))
pd.get_dummies(s)
Out[]: 
     a    b    c
0  1.0  0.0  0.0
1  0.0  1.0  0.0
2  0.0  0.0  1.0
3  1.0  0.0  0.0

示例2:

下面将把一个给定的列转换为一个hot。使用前缀有多个假人。

import pandas as pd
        
df = pd.DataFrame({
          'A':['a','b','a'],
          'B':['b','a','c']
        })
df
Out[]: 
   A  B
0  a  b
1  b  a
2  a  c

# Get one hot encoding of columns B
one_hot = pd.get_dummies(df['B'])
# Drop column B as it is now encoded
df = df.drop('B',axis = 1)
# Join the encoded df
df = df.join(one_hot)
df  
Out[]: 
       A  a  b  c
    0  a  0  1  0
    1  b  1  0  0
    2  a  0  0  1

方法2:使用Scikit-learn

使用OneHotEncoder的优点是能够拟合一些训练数据，然后使用相同的实例对一些其他数据进行转换。我们还有handle_unknown来进一步控制编码器对未见数据的处理。

给定一个具有三个特征和四个样本的数据集，我们让编码器找到每个特征的最大值，并将数据转换为二进制one-hot编码。

>>> from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder
>>> enc = OneHotEncoder()
>>> enc.fit([[0, 0, 3], [1, 1, 0], [0, 2, 1], [1, 0, 2]])   
OneHotEncoder(categorical_features='all', dtype=<class 'numpy.float64'>,
   handle_unknown='error', n_values='auto', sparse=True)
>>> enc.n_values_
array([2, 3, 4])
>>> enc.feature_indices_
array([0, 2, 5, 9], dtype=int32)
>>> enc.transform([[0, 1, 1]]).toarray()
array([[ 1.,  0.,  0.,  1.,  0.,  0.,  1.,  0.,  0.]])

下面是这个例子的链接:http://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.preprocessing.OneHotEncoder.html

下面是使用DictVectorizer和Pandas datafframe .to_dict('records')方法的解决方案。

>>> import pandas as pd
>>> X = pd.DataFrame({'income': [100000,110000,90000,30000,14000,50000],
                      'country':['US', 'CAN', 'US', 'CAN', 'MEX', 'US'],
                      'race':['White', 'Black', 'Latino', 'White', 'White', 'Black']
                     })

>>> from sklearn.feature_extraction import DictVectorizer
>>> v = DictVectorizer()
>>> qualitative_features = ['country','race']
>>> X_qual = v.fit_transform(X[qualitative_features].to_dict('records'))
>>> v.vocabulary_
{'country=CAN': 0,
 'country=MEX': 1,
 'country=US': 2,
 'race=Black': 3,
 'race=Latino': 4,
 'race=White': 5}

>>> X_qual.toarray()
array([[ 0.,  0.,  1.,  0.,  0.,  1.],
       [ 1.,  0.,  0.,  1.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  1.,  0.,  1.,  0.],
       [ 1.,  0.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  1.,  0.,  0.,  0.,  1.],
       [ 0.,  0.,  1.,  1.,  0.,  0.]])

为了补充其他问题，让我提供如何使用Numpy使用Python 2.0函数:

def one_hot(y_):
    # Function to encode output labels from number indexes 
    # e.g.: [[5], [0], [3]] --> [[0, 0, 0, 0, 0, 1], [1, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 0, 0]]

    y_ = y_.reshape(len(y_))
    n_values = np.max(y_) + 1
    return np.eye(n_values)[np.array(y_, dtype=np.int32)]  # Returns FLOATS

行n_values = np.max(y_) + 1可以硬编码，以便在使用小批量的情况下使用足够数量的神经元。

使用此函数的演示项目/教程: https://github.com/guillaume-chevalier/LSTM-Human-Activity-Recognition

试试这个:

!pip install category_encoders
import category_encoders as ce

categorical_columns = [...the list of names of the columns you want to one-hot-encode ...]
encoder = ce.OneHotEncoder(cols=categorical_columns, use_cat_names=True)
df_train_encoded = encoder.fit_transform(df_train_small)

df_encoded.head ()

生成的数据框架df_train_encoded与原始数据框架相同，但是分类特征现在被它们的单热编码版本所取代。

更多关于category_encoders的信息请点击这里。