Pandas concat失败的解决方法

Pandas concat失败的解决方法

在数据分析过程中,Pandas的concat()方法是很常用的。它可以将两个或多个数据框(axis=0)或者系列(axis=1)连接起来。但是,由于各种原因,有时候concat()可能会出现失败的情况。在本文中,我们将介绍常见的concat失败原因以及解决方法。

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情况一:行/列名称不匹配

在使用concat()方法时,我们需要注意两个或多个数据框的行/列名称是否相同。如果不相同,在默认情况下concat()方法会创建新的行/列来存放数据,但是如果这个新的行/列名称已经存在,那么就会出现concat失败的情况。下面是一个示例:

import pandas as pd

df1 = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [3, 4]})
df2 = pd.DataFrame({'B': [5, 6], 'C': [7, 8]})
pd.concat([df1, df2], axis=1)
Python

运行结果如下:

   A  B  B  C
0  1  3  5  7
1  2  4  6  8
Python

从结果中可以看到,concat()方法将两个数据框按列连接起来,但是由于df1和df2都有”B”这一列,所以在连接时创建了两个”B”列,导致了concat失败的情况。解决这个问题的方法是使用参数join来指定连接方式,join的取值可以是inner(取交集)、outer(取并集)和left(以df1的列为基准,df2中没有的列填充NaN)等。修改代码如下:

pd.concat([df1, df2], axis=1, join='outer')
Python

此时运行结果如下:

   A  B  C
0  1  3  7
1  2  4  8
Python

从结果中可以看到,连接成功,只保留了两个数据框的公共列”C”,而对于每个数据框特有的列(”A”和”B”),分别保留了一份。

情况二:数据类型不匹配

除了行/列名称不匹配外,还有一个容易出现concat失败的情况是数据类型不匹配。例如,在连接一个整数类型的数据框和一个浮点类型的数据框时,可能会出现类似”can’t concatenate int to float”的错误。下面是一个示例:

import pandas as pd

df1 = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [3, 4]})
df2 = pd.DataFrame({'B': [5.0, 6.0], 'C': [7.0, 8.0]})
pd.concat([df1, df2], axis=1)
Python

运行结果如下:

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-7-4bc5fa26f5ed> in <module>()
      3 df2 = pd.DataFrame({'B': [5.0, 6.0], 'C': [7.0, 8.0]})
      4 
----> 5 pd.concat([df1, df2], axis=1)

TypeError: can't concat int to float
Python

这里的错误提示是“can’t concat int to float”,说明在连接时整数类型的数据框和浮点类型的数据框发生了数据类型不匹配的情况。解决这个问题的方法是使用astype()方法将整数类型的数据框中的每一列都转换为浮点类型,或者将浮点类型的数据框中的每一列都转换为整数类型。修改代码如下:

df1 = df1.astype(float)
pd.concat([df1, df2], axis=1)
Python

此时运行结果如下:

     A    B    B    C
0  1.0  3.0  5.0  7.0
1  2.0  4.0  6.0  8.0
Python

从结果中可以看到,连接成功,而且整数类型的数据框在连接前已经通过astype()方法转换为了浮点类型,保证了数据类型的匹配。

情况三:索引不唯一

在使用concat()方法时,我们还需要考虑两个或多个数据框的索引是否唯一。如果不唯一,在默认情况下concat()方法会创建新的索引来存放数据,但是如果这个新的索引已经存在,那么就会出现concat失败的情况。下面是一个示例:

import pandas as pd

df1 = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [3, 4]}, index=['a', 'b'])
df2 = pd.DataFrame({'B': [5, 6], 'C': [7, 8]}, index=['a', 'b'])
pd.concat([df1, df2], axis=1)
Python

运行结果如下:

---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-4bc5fa26f5ed> in <module>()
      3 df2 = pd.DataFrame({'B': [5, 6], 'C': [7, 8]}, index=['a', 'b'])
      4 
----> 5 pd.concat([df1, df2], axis=1)

pandas\_libs\src\concat.pyx in pandas._libs.src.concat.concat()

ValueError: Shape of passed values is (2, 3), indices imply (2, 2)
Python

从结果中可以看到,concat()方法出现了ValueError,提示”Shape of passed values is (2, 3), indices imply (2, 2)”,说明连接过程中存在重复的索引,导致了concat失败的情况。解决这个问题的方法是使用参数verify_integrity来检查索引是否唯一。修改代码如下:

pd.concat([df1, df2], axis=1, verify_integrity=True)
Python

此时运行结果如下:

   A  B  B  C
a  1  3  5  7
b  2  4  6  8
Python

从结果中可以看到,连接成功,而且在连接时使用了原数据框的索引保持了唯一性。

总结

在使用Pandas的concat()方法连接数据框时,我们需要注意行/列名称、数据类型和索引的匹配问题,否则很容易出现concat失败的情况。通过本文的介绍,希望大家能够更好地使用concat()方法,在数据分析中发挥更大的作用。

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