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标题: 分组聚合不再难：Pandas groupby使用指南 [打印本页]

作者: 三尺非寒 时间: 2024-5-13 01:03
标题: 分组聚合不再难：Pandas groupby使用指南
处理大量数据时，经常需要对数据举行分组和汇总，groupby为我们提供了一种简洁、高效的方式来实现这些操作，从而简化了数据分析的流程。
1. 分组聚合是什么

分组是指根据一个或多个列的值将数据分成多个组，每个组包含具有雷同键值（这里的键值即用来分组的列值）的数据行。
聚合或者汇总则是指，在分组后，可以对每个组应用聚合函数（如求和、平均值、计数等），从而得到每个组的汇总信息。
2. 准备数据

下面的示例中使用的数据采集自A股2024年1月和2月的真实生意业务数据。
数据下载地点：https://databook.top/。
导入数据：

import pandas as pd
fp = r'D:\data\2024\历史行情数据-不复权-2024.csv'
df = pd.read_csv(fp)
df = df.loc[:, ["股票代码", "日期", "开盘", "收盘", "最高", "最低", "成交量"]]
df

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3. groupby 使用示例

下面通过详细的示例演示groupby常用的使用方法。
3.1. 单列分组再聚合

单列聚合是指针对某一列汇总计算，好比：
针对“股票代码”聚合，看看不同股票的开盘价和收盘价的平均值。

# 只保留需要的列
data = df.loc[:, ["股票代码", "开盘", "收盘"]]
# 根据股票代码聚合平均值
data.groupby(by=["股票代码"]).mean()

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一共5352支股票，聚合之后，赤色框内的是每支股票开盘价和收盘价的平均值。
3.2. 多列分组再聚合

多列分组聚适时，按照groupby中by参数的顺序，依次举行分组，然后再聚合。
本次的使用的数据包含2024年1月和2月的数据，
我们先按照“股票代码”分组，再按“月份”分组，最后汇总信息。
聚合之前，先把日期的格式转换成月的形式：

data = df.loc[:, ["股票代码", "日期", "开盘", "收盘"]]
data["日期"] = data["日期"].str.slice(0, 7)
data

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根据“股票代码”和“日期”来聚合每支股票每个月的开盘价和收盘价的最大值：

data.groupby(by=["股票代码", "日期"]).max()

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聚合之后的DataFrame，有2个Index（索引）。
3.3. 一次分组多次聚合

聚合汇总信息时，可以一次汇总多个信息，这样分组一次就可以了，不消每次聚合都重复调用groupby去分组。
好比，下面的示例一次汇总出每支股票每个月开盘价和收盘价的最大值，最小值，平均值：

data.groupby(by=["股票代码", "日期"]).agg(["mean", "max", "min"])

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3.4. 定制分组的聚合方式

更进一步，我们还可以针对不同的列接纳不同的聚合方式。
好比，对开盘价汇总最大值和平均值，对收盘价汇总最小值和平均值：

data.groupby(by=["股票代码", "日期"]).agg(
{
"开盘": ["max", "mean"],
"收盘": ["min", "mean"],
}
)

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3.5. 聚合后重置索引

从上面聚合后数据的截图中，可以发现，聚合之后，分组用的列（好比 ["股票代码", "日期"]）变为索引。

如上所示，聚合之后返回的DataFrame，赤色框内的是索引（index），蓝色框内的是列（columns）。
如果，我们盼望分组聚合统计之后，分组的列（好比 ["股票代码", "日期"]）仍然作为DataFrame的列，
可以在groupby分组时使用as_index=False参数。

data.groupby(by=["股票代码", "日期"], as_index=False).agg(
{
"开盘": ["max", "mean"],
"收盘": ["min", "mean"],
}
)

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这样的话，分组的列（好比 ["股票代码", "日期"]）就不会成为索引。
4. 总结

总的来说，groupby 函数是 pandas 库中一个非常常用的工具，它大大简化了数据处理和分析的过程，
使得用户可以或许更高效地洞察和理解数据。

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