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读取文本格式的数据
基本操作
指定分隔符
指定标题行
层次化索引
使用正则表达式分隔
跳过某些行
缺失值处理
逐块读取文本文件
设置显示的最大行数
只读取几行
逐块读取文件
将数据写出到文本格式
基本操作
使用其它分隔符
使用其它标记符标记空白字符串
禁用标签
只显示部分列
处理分隔符格式
JSON数据
基本介绍
与python中数据结构的转化
读取文本格式的数据
基本操作
首先我们来看一个以逗号分隔的（CSV）文本文件：
In [8]: !cat examples/ex1.csv
a,b,c,d,message
1,2,3,4,hello
5,6,7,8,world
9,10,11,12,foo由于该文件以逗号分隔，所以我们可以使用read_csv将其读入一个DataFrame：
In [9]: df = pd.read_csv('examples/ex1.csv')
In [10]: df
Out[10]:
a b c d message
0 1 2 3 4 hello
1 5 6 7 8 world
2 9 10 11 12 foo指定分隔符
我们还可以使用read_table，并指定分隔符。这是个很好的方法。
In [11]: pd.read_table('examples/ex1.csv', sep=',')
Out[11]:
a b c d message
0 1 2 3 4 hello
1 5 6 7 8 world
2 9 10 11 12 foo指定标题行
并不是所有文件都有标题行。看看下面这个文件：
In [12]: !cat examples/ex2.csv
1,2,3,4,hello
5,6,7,8,world
9,10,11,12,foo读入该文件的办法有两个。你可以让pandas为其分配默认的列名，也可以自己定义列名：
In [13]: pd.read_csv('examples/ex2.csv', header=None)
Out[13]:
0 1 2 3 4
0 1 2 3 4 hello
1 5 6 7 8 world
2 9 10 11 12 foo
In [14]: pd.read_csv('examples/ex2.csv', names=['a', 'b', 'c', 'd', 'message'])
Out[14]:
a b c d message
0 1 2 3 4 hello
1 5 6 7 8 world
2 9 10 11 12 foo层次化索引
如果希望将多个列做成一个层次化索引，只需传入由列编号或列名组成的列表即可：
In [17]: !cat examples/csv_mindex.csv
key1,key2,value1,value2
one,a,1,2
one,b,3,4
one,c,5,6
one,d,7,8
two,a,9,10
two,b,11,12
two,c,13,14
two,d,15,16
In [18]: parsed = pd.read_csv('examples/csv_mindex.csv',
....: index_col=['key1', 'key2'])
In [19]: parsed
Out[19]:
value1 value2
key1 key2
one a 1 2
b 3 4
c 5 6
d 7 8
two a 9 10
b 11 12
c 13 14
d 15 16使用正则表达式分隔
有些情况下，有些表格可能不是用固定的分隔符去分隔字段的（比如空白符或其它模式）。看看下面这个文本文件：
In [20]: list(open('examples/ex3.txt'))
Out[20]:
[' A B C\n',
'aaa -0.264438 -1.026059 -0.619500\n',
'bbb 0.927272 0.302904 -0.032399\n',
'ccc -0.264273 -0.386314 -0.217601\n',
'ddd -0.871858 -0.348382 1.100491\n']虽然可以手动对数据进行规整，这里的字段是被数量不同的空白字符间隔开的。这种情况下，你可以传递一个正则表达式作为read_table的分隔符。可以用正则表达式表达为\s+，于是有：
In [21]: result = pd.read_table('examples/ex3.txt', sep='\s+')
In [22]: result
Out[22]:
A B C
aaa -0.264438 -1.026059 -0.619500
bbb 0.927272 0.302904 -0.032399
ccc -0.264273 -0.386314 -0.217601
ddd -0.871858 -0.348382 1.100491当使用sep='\s+'时，它意味着分隔符是任意数量的空白字符，包括空格、制表符、换行符等。
正则表达式'\s+'可以分解如下：
\s表示任何空白字符。+表示一个或多个前面的字符。
所以，当你在读取文件时指定sep='\s+'，Pandas会将任意数量的连续空白字符视为单个字段分隔符。这在处理不规则的文本文件时非常有用，尤其是当字段之间可能有多于一个空格或制表符时。
跳过某些行
使用skiprows跳过文件的第一行、第三行和第四行：
In [23]: !cat examples/ex4.csv
# hey!
a,b,c,d,message
# just wanted to make things more difficult for you
# who reads CSV files with computers, anyway?
1,2,3,4,hello
5,6,7,8,world
9,10,11,12,foo
In [24]: pd.read_csv('examples/ex4.csv', skiprows=[0, 2, 3])
Out[24]:
a b c d message
0 1 2 3 4 hello
1 5 6 7 8 world
2 9 10 11 12 foo缺失值处理
缺失值处理是文件解析任务中的一个重要组成部分。缺失数据经常是要么没有（空字符串），要么用某个标记值表示。默认情况下，pandas会用一组经常出现的标记值进行识别，比如NA及NULL：
In [25]: !cat examples/ex5.csv
something,a,b,c,d,message
one,1,2,3,4,NA
two,5,6,,8,world
three,9,10,11,12,foo
In [26]: result = pd.read_csv('examples/ex5.csv')
In [27]: result
Out[27]:
something a b c d message
0 one 1 2 3.0 4 NaN
1 two 5 6 NaN 8 world
2 three 9 10 11.0 12 foo
In [28]: pd.isnull(result)
Out[28]:
something a b c d message
0 False False False False False True
1 False False False True False False
2 False False False False False False
逐块读取文本文件
设置显示的最大行数
In [33]: pd.options.display.max_rows = 10 #最多显示十行只读取几行
通过nrows进行指定即可：
In [36]: pd.read_csv('examples/ex6.csv', nrows=5)
Out[36]:
one two three four key
0 0.467976 -0.038649 -0.295344 -1.824726 L
1 -0.358893 1.404453 0.704965 -0.200638 B
2 -0.501840 0.659254 -0.421691 -0.057688 G
3 0.204886 1.074134 1.388361 -0.982404 R
4 0.354628 -0.133116 0.283763 -0.837063 Q逐块读取文件
可以指定chunksize（行数）：
In [874]: chunker = pd.read_csv('ch06/ex6.csv', chunksize=1000)
In [875]: chunker
Out[875]: <pandas.io.parsers.TextParser at 0x8398150>read_csv所返回的这个TextParser对象使你可以根据chunksize对文件进行逐块迭代。比如说，我们可以迭代处理ex6.csv，将值计数聚合到”key”列中，如下所示：
chunker = pd.read_csv('examples/ex6.csv', chunksize=1000)
tot = pd.Series([])
for piece in chunker:
tot = tot.add(piece['key'].value_counts(), fill_value=0)
tot = tot.sort_values(ascending=False)-
chunker = pd.read_csv('examples/ex6.csv', chunksize=1000): 这行代码开始读取名为'examples/ex6.csv'的CSV文件，并且指定了chunksize=1000，这意味着Pandas将分批次读取文件，每批次包含1000行数据。 -
tot = pd.Series([]): 这行代码初始化了一个空的Pandas Series对象，用于累积每块数据中'key'列的计数。 -
循环
for piece in chunker:: 这个循环遍历由chunker生成的每个数据块（每个数据块包含1000行）。 -
tot = tot.add(piece['key'].value_counts(), fill_value=0): 对于每个数据块，使用value_counts()方法计算'key'列中每个值的出现次数，然后使用add()方法将这些计数累加到totSeries中。参数fill_value=0确保在tot中不存在的键在累加时使用0作为默认值。 -
tot = tot.sort_values(ascending=False): 在所有数据块处理完毕后，对totSeries进行排序，ascending=False参数表示降序排序。 -
In [40]: tot[:10]: 这行代码输出totSeries的前10个元素，显示了出现次数最多的10个'key'值。
In [40]: tot[:10]
Out[40]:
E 368.0
X 364.0
L 346.0
O 343.0
Q 340.0
M 338.0
J 337.0
F 335.0
K 334.0
H 330.0
dtype: float64将数据写出到文本格式
基本操作
利用DataFrame的to_csv方法，我们可以将数据写到一个以逗号分隔的文件中：
In [43]: data.to_csv('examples/out.csv')
In [44]: !cat examples/out.csv
,something,a,b,c,d,message
0,one,1,2,3.0,4,
1,two,5,6,,8,world
2,three,9,10,11.0,12,foo使用其它分隔符
当然，还可以使用其他分隔符（由于这里直接写出到sys.stdout，所以仅仅是打印出文本结果而已）：
In [45]: import sys
In [46]: data.to_csv(sys.stdout, sep='|')
|something|a|b|c|d|message
0|one|1|2|3.0|4|
1|two|5|6||8|world
2|three|9|10|11.0|12|foo使用其它标记符标记空白字符串
In [47]: data.to_csv(sys.stdout, na_rep='NULL')
,something,a,b,c,d,message
0,one,1,2,3.0,4,NULL
1,two,5,6,NULL,8,world
2,three,9,10,11.0,12,foo禁用标签
如果没有设置其他选项，则会写出行和列的标签。当然，它们也都可以被禁用：
In [48]: data.to_csv(sys.stdout, index=False, header=False)
one,1,2,3.0,4,
two,5,6,,8,world
three,9,10,11.0,12,foo只显示部分列
只写出一部分的列，并以你指定的顺序排列：
In [49]: data.to_csv(sys.stdout, index=False, columns=['a', 'b', 'c'])
a,b,c
1,2,3.0
5,6,
9,10,11.0处理分隔符格式
CSV文件的形式有很多。只需定义csv.Dialect的一个子类即可定义出新格式（如专门的分隔符、字符串引用约定、行结束符等）：
class my_dialect(csv.Dialect):
lineterminator = '\n'
delimiter = ';'
quotechar = '"'
quoting = csv.QUOTE_MINIMAL
reader = csv.reader(f, dialect=my_dialect)各个CSV语支的参数也可以用关键字的形式提供给csv.reader，而无需定义子类：
reader = csv.reader(f, delimiter='|')
要手工输出分隔符文件，你可以使用csv.writer。它接受一个已打开且可写的文件对象以及跟csv.reader相同的那些语支和格式化选项：
with open('mydata.csv', 'w') as f:
writer = csv.writer(f, dialect=my_dialect)
writer.writerow(('one', 'two', 'three'))
writer.writerow(('1', '2', '3'))
writer.writerow(('4', '5', '6'))
writer.writerow(('7', '8', '9'))JSON数据
基本介绍
JSON（JavaScript Object Notation的简称）已经成为通过HTTP请求在Web浏览器和其他应用程序之间发送数据的标准格式之一。它是一种比表格型文本格式（如CSV）灵活得多的数据格式。下面是一个例子：
obj = """
{"name": "Wes",
"places_lived": ["United States", "Spain", "Germany"],
"pet": null,
"siblings": [{"name": "Scott", "age": 30, "pets": ["Zeus", "Zuko"]},
{"name": "Katie", "age": 38,
"pets": ["Sixes", "Stache", "Cisco"]}]
}
"""除其空值null和一些其他的细微差别（如列表末尾不允许存在多余的逗号）之外，JSON非常接近于有效的Python代码。基本类型有对象（字典）、数组（列表）、字符串、数值、布尔值以及null。对象中所有的键都必须是字符串。
与python中数据结构的转化
许多Python库都可以读写JSON数据。我将使用json，因为它是构建于Python标准库中的。通过json.loads即可将JSON字符串转换成Python形式：
In [62]: import json
In [63]: result = json.loads(obj)
In [64]: result
Out[64]:
{'name': 'Wes',
'pet': None,
'places_lived': ['United States', 'Spain', 'Germany'],
'siblings': [{'age': 30, 'name': 'Scott', 'pets': ['Zeus', 'Zuko']},
{'age': 38, 'name': 'Katie', 'pets': ['Sixes', 'Stache', 'Cisco']}]}json.dumps则将Python对象转换成JSON格式：
In [65]: asjson = json.dumps(result)如何将（一个或一组）JSON对象转换为DataFrame或其他便于分析的数据结构就由你决定了。最简单方便的方式是：向DataFrame构造器传入一个字典的列表（就是原先的JSON对象），并选取数据字段的子集：
In [66]: siblings = pd.DataFrame(result['siblings'], columns=['name', 'age'])
In [67]: siblings
Out[67]:
name age
0 Scott 30
1 Katie 38pandas.read_json可以自动将特别格式的JSON数据集转换为Series或DataFrame。例如：
In [68]: !cat examples/example.json
[{"a": 1, "b": 2, "c": 3},
{"a": 4, "b": 5, "c": 6},
{"a": 7, "b": 8, "c": 9}]pandas.read_json的默认选项假设JSON数组中的每个对象是表格中的一行：
In [69]: data = pd.read_json('examples/example.json')
In [70]: data
Out[70]:
a b c
0 1 2 3
1 4 5 6
2 7 8 9如果你需要将数据从pandas输出到JSON，可以使用to_json方法：
In [71]: print(data.to_json())
{"a":{"0":1,"1":4,"2":7},"b":{"0":2,"1":5,"2":8},"c":{"0":3,"1":6,"2":9}}
In [72]: print(data.to_json(orient='records'))
[{"a":1,"b":2,"c":3},{"a":4,"b":5,"c":6},{"a":7,"b":8,"c":9}]
