pandas 对每一列数据进行标准化的方法

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实现对每一列数据进行标准化的方法在Pandas中可以使用 StandardScaler 方法。以下是详细步骤:

首先,导入必要的库:

import pandas as pd
from sklearn.preprocessing import StandardScaler

接着,读取数据,假设数据为 df

df = pd.read_csv('data.csv')

完成上述步骤后,可以使用 StandardScaler 进行标准化操作。但是,在实际操作中,需要注意以下两点:

1.标准化操作只能应用于数值型数据列,因此在进行标准化前,需要排除字符串和日期列等非数值型列。可以使用select_dtypes() 方法过滤掉非数值型数据列。示例代码如下:

numeric_columns = df.select_dtypes(include=['float64', 'int64']).columns

使用上述代码可以获取所有的数值型数据列。如果数据集中还包含了其他类型的数据列,可以根据实际情况增减。以上代码将所有 float64int64 类型的列筛选出来,也就是排除非数值型数据列。

2.标准化操作会改变原始数据,因此需要先对数据备份。

df_scale = df.copy()

接下来就可以使用 StandardScaler 进行标准化操作:

scaler = StandardScaler()
df_scale[numeric_columns] = scaler.fit_transform(df_scale[numeric_columns])

在上述代码中,首先实例化 StandardScaler() 对象,然后对备份数据集 df_scale 中的数值型数据列进行标准化操作,具体操作是:将标准化后的值赋值给 df_scale 中数值型数据列。

下面是两个示例说明。

示例一:

假设有以下 DataFrame:

import pandas as pd

data = {
        'A':[1, 2, 3, 4, 5],
        'B':[3, 4, 5, 6, 7],
        'C':['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
       }

df = pd.DataFrame(data)

其中,列 ‘A’ 和 ‘B’ 是数值型数据列,而列 ‘C’ 是字符串型数据列。下面使用上述代码进行标准化:

import pandas as pd
from sklearn.preprocessing import StandardScaler

data = {
        'A':[1, 2, 3, 4, 5],
        'B':[3, 4, 5, 6, 7],
        'C':['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
       }

df = pd.DataFrame(data)

numeric_columns = df.select_dtypes(include=['float64', 'int64']).columns
df_scale = df.copy()
scaler = StandardScaler()
df_scale[numeric_columns] = scaler.fit_transform(df_scale[numeric_columns])

执行上述代码,会得到以下标准化后的 DataFrame:

A B C
0 -1.41421 -1.41421 a
1 -0.70711 -0.70711 b
2 0.00000 0.00000 c
3 0.70711 0.70711 d
4 1.41421 1.41421 e

可以看出,第一列和第二列数据被标准化了。

示例二:

这次使用一个真实的数据集。假设已经从某个网站上下载了一个名为 data.csv 的数据文件,可以使用 pandas.read_csv() 方法将数据导入 DataFrame 中。数据文件中包含了多个数值型数据列和一个日期型数据列。现在,需要将所有的数值型数据列标准化。

首先,导入必要的库:

import pandas as pd
from sklearn.preprocessing import StandardScaler

接着,读取数据:

df = pd.read_csv('data.csv')

为了过滤掉非数值型数据列(本数据集中包含日期型数据列),可以使用以下代码:

numeric_columns = df.select_dtypes(include=['float64', 'int64']).columns

在找到了数值型数据列之后,需要备份原始数据:

df_scale = df.copy()

现在,可以使用 StandardScaler() 对象对数值型数据列进行标准化:

scaler = StandardScaler()
df_scale[numeric_columns] = scaler.fit_transform(df_scale[numeric_columns])

接下来,可以查看标准化后的数据:

print(df_scale.head())

如果输出的数据中有数值型数据列的标准差为 1,均值为 0,则说明标准化已经完成。

以上是使用 Pandas 对每一列数据进行标准化的方法完整攻略。在实际操作中,需要注意的还有很多细节问题,例如标准化后的数据没有保留原有列名等。如果遇到这些问题,可以参考 Pandas 文档进行解决。