在 pandas 中转换类型有四个主要选项:
-
to_numeric()
- 提供将非数值类型(例如字符串)安全地转换为合适数值类型的功能。(另请参见 to_datetime()
和 to_timedelta())。
-
astype()
- 将(几乎)任何类型转换为(几乎)任何其他类型(即使这样做不一定明智)。还允许您转换为分类类型(非常有用)。
-
infer_objects()
- 一种实用程序方法,用于在可能的情况下将保存Python对象的对象列转换为pandas类型。
-
convert_dtypes()
- 将数据帧列转换为支持的“最佳”dtype(pandas的对象以指示缺失值)。pd.NA
请继续阅读,了解这些方法的更详细说明和用法。
1.to_numeric()
将数据帧的一列或多列转换为数值的最佳方法是使用 pandas.to_numeric()。
此函数将尝试根据需要将非数字对象(如字符串)更改为整数或浮点数。
基本用法
to_numeric() 的
输入是数据帧的序列或单列。
>>> 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,将返回一个新的系列。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"])
您还可以使用它通过 apply()
方法转换 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,如果某些值无法转换为数值类型,该怎么办?
to_numeric()
还采用关键字参数,允许您强制非数值为 ,或者干脆忽略包含这些值的列。errors
NaN
下面是使用具有对象 dtype 的一系列字符串的示例:s
>>> s = pd.Series(['1', '2', '4.7', 'pandas', '10'])
>>> s
0 1
1 2
2 4.7
3 pandas
4 10
dtype: object
默认行为是在无法转换值时提高。在这种情况下,它无法应对字符串“pandas”:
>>> pd.to_numeric(s) # or pd.to_numeric(s, errors='raise')
ValueError: Unable to parse string
与其失败,我们可能希望“pandas”被视为缺失/错误的数值。我们可以使用关键字参数按如下方式强制无效值:NaN
errors
>>> pd.to_numeric(s, errors='coerce')
0 1.0
1 2.0
2 4.7
3 NaN
4 10.0
dtype: float64
的第三个选项是在遇到无效值时忽略该操作:errors
>>> 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,但不知道我们的哪些列可以可靠地转换为数值类型。在这种情况下,只需编写:
df.apply(pd.to_numeric, errors='ignore')
该函数将应用于数据帧的每一列。可以转换为数值类型的列将被转换,而不能转换为数值类型的列(例如,它们包含非数字字符串或日期)将被单独保留。
下铸
默认情况下,使用 to_numeric()
进行转换将为您提供 an 或 dtype(或平台固有的任何整数宽度)。int64
float64
这通常是你想要的,但是如果你想节省一些内存并使用更紧凑的dtype,比如,或者?float32
int8
to_numeric()
允许您选择向下转换为 、 、 、 .下面是一系列简单整数类型的示例:'integer'
'signed'
'unsigned'
'float'
s
>>> s = pd.Series([1, 2, -7])
>>> s
0 1
1 2
2 -7
dtype: int64
下放到使用可以保存值的最小可能整数:'integer'
>>> pd.to_numeric(s, downcast='integer')
0 1
1 2
2 -7
dtype: int8
向下倾斜以类似方式选择比普通浮动类型更小的类型:'float'
>>> pd.to_numeric(s, downcast='float')
0 1.0
1 2.0
2 -7.0
dtype: float32
2.astype()
astype()
方法使您能够显式说明希望数据帧或序列具有的 d 类型。它非常通用,因为您可以尝试从一种类型转到任何其他类型。
基本用法
只需选择一个类型:您可以使用NumPy dtype(例如),一些Python类型(例如bool)或pandas特定的类型(例如分类dtype)。np.int16
在要转换的对象上调用方法,astype()
将尝试为您转换它:
# 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')
请注意,我说的是“try” - 如果astype()
不知道如何转换序列或数据帧中的值,它将引发错误。例如,如果您有 一个 或 值,则在尝试将其转换为整数时将收到错误。NaN
inf
从 pandas 0.20.0 开始,可以通过传递 来抑制此错误。您的原始对象将原封不动地返回。errors='ignore'
小心
astype()
功能强大,但它有时会“错误地”转换值。例如:
>>> s = pd.Series([1, 2, -7])
>>> s
0 1
1 2
2 -7
dtype: int64
这些是小整数,那么如何转换为无符号8位类型以节省内存?
>>> s.astype(np.uint8)
0 1
1 2
2 249
dtype: uint8
转换有效,但-7被包裹成249(即28 - 7)!
尝试使用 downcast 更有助于防止此错误。pd.to_numeric(s, downcast='unsigned')
3.infer_objects()
pandas 的 0.21.0 版引入了方法 infer_objects()
将具有对象数据类型的数据帧列转换为更具体的类型(软转换)。
例如,下面是一个包含两列对象类型的 DataFrame。一个保存实际整数,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()
,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”一直被单独保留,因为它的值是字符串,而不是整数。如果要将两列都强制为整数类型,则可以改用。df.astype(int)
4.convert_dtypes()
版本 1.0 及更高版本包含一个方法 convert_dtypes()
将序列列和 DataFrame 列转换为支持缺失值的最佳 dtype。pd.NA
此处的“最佳可能”表示最适合保存值的类型。例如,这是一个熊猫整数类型,如果所有值都是整数(或缺失值):将Python整数对象的对象列转换为,一列NumPy值,将成为pandas dtype。Int64
int32
Int32
使用我们的 数据帧 ,我们得到以下结果:object
df
>>> df.convert_dtypes().dtypes
a Int64
b string
dtype: object
由于列'a'保存整数值,因此它被转换为类型(能够保存缺失值,与)。Int64
int64
列“b”包含字符串对象,因此更改为 pandas 的 dtype。string
默认情况下,此方法将从每列中的对象值推断类型。我们可以通过传递来改变这一点:infer_objects=False
>>> 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
),但没有准确推断它应该具有哪种dtype的整数,所以没有转换它。列“b”再次转换为“字符串”dtype,因为它被识别为包含“字符串”值。