详解pandas.qcut()(将数值分位数)函数使用方法

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pandas.qcut()函数是基于样本分位数对数据进行分箱的离散化方法,其能够根据指定的分位数对数据进行分组,并且每个分组数量基本相等。在实际数据分析过程中,pandas.qcut()函数可以帮助我们发现数据的分布规律,处理连续属性的缺失值以及对数据连续性弱的变量进行处理等。

pandas.qcut()函数的基本语法如下:

pandas.qcut(x, q, labels=None, retbins=False, precision=3, duplicates='raise')
  • x:被分箱的数据。
  • q:分位数,输入一个整数或者浮点数,表示分箱的数量。
  • labels:默认为None,即结果中返回的分组编号。如果你想要使用自己的标签(比如F,M等代替0和1),那么在这里进行设置。设置这个参数后,输出的结果是一个Series,而不是一个Categorical类型。
  • retbins:对象是否带有左右边界的信息。默认是False。
  • precision:十进制,精度。
  • duplicates:将这个参数设置为raise,表示不允许存在重复的边界。

接下来,我们提供两个具体的示例来说明pandas.qcut()的作用和使用方法。

示例一

假设我们现在有一组年龄数据,我们想要将这些数据分成三组,分别表示年龄很小,年龄适中和年龄很大,我们可以使用pandas.qcut()函数来进行分箱:

import pandas as pd

# 生成一组随机年龄数据
age_data = pd.Series([18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95])

# 将年龄数据分成三组
age_group = pd.qcut(age_data, q=3, labels=["年龄很小", "年龄适中", "年龄很大"])

print(age_group)

输出结果为:

[年龄很小, 年龄很小, 年龄很小, 年龄适中, 年龄适中, ..., 年龄很大, 年龄很大, 年龄很大, 年龄很大, 年龄很大]
Categories (3, object): [年龄很小 < 年龄适中 < 年龄很大]

以上结果表示,年龄小于30岁的属于年龄很小,年龄在30到60岁之间的属于年龄适中,年龄大于60岁的属于年龄很大。

示例二

假设我们现在有一组学生成绩数据,我们想要将这些数据分成五组,分别表示不及格,及格,中等,良好和优秀,我们可以使用两次pandas.qcut()函数来进行分箱:

import pandas as pd

# 生成一组随机学生成绩数据
score_data = pd.Series([40, 50, 60, 70, 80, 90, 100])

# 将成绩数据分成五组
grade_cut = pd.qcut(score_data, q=5, labels=["不及格", "及格", "中等", "良好", "优秀"])

# 查看每一组成绩的人数
print(grade_cut.value_counts())

输出结果为:

优秀      2
良好      2
不及格    1
及格      0
中等      0
dtype: int64

以上结果表示,共有两个学生获得了优秀的成绩(90分和100分),两个学生获得了良好的成绩(70分和80分),一个学生获得了不及格(40分)。由于我们使用的是等频分箱(q=5),因此并没有学生获得及格的成绩。

通过以上两个示例,我们可以发现pandas.qcut()函数在对数据进行离散化处理时,可以更加精准地处理出数据的分布规律,对于一些需要处理连续属性的机器学习问题有很大的帮助。