كيفية إنشاء إطار بيانات من إطار بيانات آخر: دليل بسيط للمبتدئين

تعد إطارات البيانات واحدة من هياكل البيانات الرئيسية في لغة برمجة بايثون المستخدمة لتحليل البيانات ومعالجتها. وهي جداول تتكون من صفوف وأعمدة ، حيث يحتوي كل عمود على بيانات من نوع معين.

في هذه المقالة ، سننظر في كيفية إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود. يمكن أن يكون إنشاء إطار بيانات من إطار بيانات آخر مفيدا عندما نريد إجراء أي معالجة للبيانات أو إضافة أعمدة جديدة.

الطريقة الرئيسية لإنشاء إطار بيانات جديد هي استخدام طريقة النسخ () ، التي تنشئ نسخة من إطار البيانات الأصلي. في هذه الحالة ، سيحتوي إطار البيانات الجديد على نفس البيانات والبنية مثل الهيكل الأصلي.

استيراد الباندا كما بد

دف 1 = بد.داتافريم ({'أ': [1, 2, 3], 'باء': [4, 5, 6]})

دف 2 = دف 1.نسخة()

في المثال أعلاه ، يتم إنشاء داتافريم دف 1 مع عمودين أ و ب. ثم ، باستخدام طريقة نسخ () ، يتم إنشاء داتافريم دف 2 الجديد ، وهو نسخة من دف 1.

1. فهم إطار البيانات وهيكله
2. ما هو داتافريم وما هو استخدامه ل?
3. المكونات الرئيسية لهيكل إطار البيانات
4. طرق إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود
5. نسخ إطار البيانات
6. اختيار الأعمدة والصفوف اللازمة من إطار البيانات الأصلي
7. تحويل البيانات في إطار البيانات الجديد
8. 1. اختيار أعمدة محددة
9. 2. التحويل الشرطي
10. 3. تحويل البيانات
11. 4. تجميع البيانات
12. 5. الجمع بين البيانات
13. 6. إعادة تسمية الأعمدة
14. سؤال وجواب
15. كيف يمكنني إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود?
16. كيف يمكنني إضافة عمود جديد إلى إطار بيانات موجود?
17. كيف يمكنني إزالة عمود من إطار البيانات?
18. ما هو نوع البيانات التي يمكن أن يحتوي عليها عمود جديد في إطار البيانات?
19. هل من الممكن تغيير اسم العمود في إطار بيانات موجود?
20. كيف يمكنني تحديد صفوف أو أعمدة معينة من إطار بيانات?

فهم إطار البيانات وهيكله

للعمل مع البيانات بلغة برمجة بايثون ، تستخدم مكتبة الباندا على نطاق واسع ، والتي توفر أدوات ملائمة لتحليل البيانات ومعالجتها. أحد الأشياء الرئيسية في الباندا هو إطار البيانات.

إطار البيانات هو هيكل بيانات ثنائي الأبعاد مشابه لجدول يتكون من صفوف وأعمدة. يحتوي كل عمود في إطار البيانات على بيانات من نوع معين (أعداد صحيحة ، أرقام فاصلة عائمة ، سلاسل ، قيم منطقية ، إلخ.). تسمح لك فهارس الصفوف والأعمدة بتحديد كل عنصر بشكل فريد في إطار البيانات.

يسمح لنا هيكل إطار البيانات في الباندا بتخزين أنواع مختلفة من البيانات ومعالجتها ، بالإضافة إلى إجراء عمليات مختلفة مثل تصفية البيانات والفرز والتجميع والمزيد.

من المهم أن نفهم أن إطار البيانات في الباندا هو كائن قابل للتغيير. هذا يعني أنه يمكننا إضافة أو حذف أو تغيير الأعمدة والصفوف في إطار البيانات. ومع ذلك ، بعد إجراء أي عمليات على إطار البيانات ، عادة ما يتم إنشاء كائن جديد ، ويبقى الكائن الأصلي دون تغيير.

لإنشاء داتافريم في الباندا ، يمكنك استخدام مصادر البيانات المختلفة ، مثل ملفات كسف ، والبيانات من قاعدة بيانات ، والقراءة من ملف نصي ، وما إلى ذلك. يمكنك أيضا إنشاء إطار بيانات من إطار بيانات آخر باستخدام عمليات وطرق مختلفة.

يتم إخراج البيانات من إطار البيانات باستخدام طرق مثل الرأس () أو الذيل() أو ببساطة تحديد اسم إطار البيانات. هذا يسمح لنا بالحصول على فكرة عن بنية ومحتوى البيانات في إطار البيانات.

بشكل عام ، يعد فهم بنية إطار البيانات وخصائصه الرئيسية خطوة مهمة في العمل مع البيانات الموجودة في الباندا. ستساعدك معرفة العمليات والأساليب الأساسية للعمل مع إطار البيانات على تحليل البيانات ومعالجتها بشكل فعال في مشروعك.

ما هو داتافريم وما هو استخدامه ل?

إطار البيانات هو بنية بيانات أساسية في لغة برمجة بايثون تستخدم لتخزين وتحليل البيانات المجدولة. إنه جدول ثنائي الأبعاد يتكون من صفوف وأعمدة.

تستخدم إطارات البيانات على نطاق واسع في تحليل البيانات مثل الإحصاء والتعلم الآلي واستكشاف البيانات وغيرها من المجالات. أنها توفر أدوات قوية لمعالجة البيانات وتصفيتها وتجميعها وتصورها.

في إطار البيانات ، يكون كل عمود متغيرا منفصلا ، وكل صف عبارة عن ملاحظة أو سجل للبيانات. يمكن أن تحتوي الصفوف والأعمدة على أنواع مختلفة من البيانات ، مثل الأرقام والسلاسل والتواريخ والأوقات والقيم المنطقية وغيرها.

غالبا ما تستخدم بايثون مكتبة الباندا للعمل مع إطارات البيانات. يوفر العديد من الوظائف والأساليب للعمل مع البيانات ، بما في ذلك تحميل البيانات وحفظها من مصادر مختلفة ، والتصفية ، والفرز ، والتجميع ، والتجميع ، والدمج ، والمزيد.

لإنشاء إطار بيانات من إطار بيانات آخر ، يمكنك استخدام طرق مختلفة لمكتبة الباندا ، مثل إنشاء إطار بيانات جديد بناء على إطار موجود ، والفرز ، والتصفية ، والجمع بين إطارات البيانات ، والعمليات الأخرى.

داتافرامس هي أداة مريحة وفعالة للعمل مع البيانات المجدولة في لغة البرمجة بيثون. إنها تسمح لك بإجراء عمليات مختلفة بسهولة وسرعة باستخدام البيانات ، والمساهمة في معالجة وتحليل كميات كبيرة من المعلومات بشكل أكثر كفاءة والمساعدة في الحصول على استنتاجات وتقارير مفيدة.

المكونات الرئيسية لهيكل إطار البيانات

إطار البيانات هو أحد هياكل البيانات الرئيسية في تحليل البيانات باستخدام لغة برمجة بايثون. إنه جدول يتكون من صفوف وأعمدة ، حيث يمثل كل صف سجلا منفصلا ، ويمثل كل عمود سمة أو متغيرا منفصلا.

المكونات الرئيسية لهيكل بيانات إطار البيانات هي:

• الفهرس: الفهرس هو المعرف الفريد لكل صف في إطار البيانات. يمكن أن يكون رقميا أو غير رقمي ويسمح لك بالوصول إلى صف معين بواسطة فهرسه.
• الأعمدة: الأعمدة هي متغيرات تحتوي على أنواع مختلفة من البيانات ، مثل الأرقام والصفوف والتواريخ وما إلى ذلك. كل عمود له اسمه الخاص ، والذي يستخدم عادة للإشارة إلى العمود وقيمه.
• القيم: القيم هي البيانات الفعلية الموجودة في إطار البيانات. يمكن أن تكون أرقاما أو سلاسل أو قيما منطقية أو أنواع بيانات أخرى.

مكونات إضافية من إطار البيانات:

• السمات: السمات هي خصائص إضافية لإطار البيانات ، والتي قد تتضمن معلومات حول حجمه وأنواع بيانات الأعمدة وأسماء الأعمدة وما إلى ذلك
• . الطرق: الطرق هي وظائف يمكن تطبيقها على إطار بيانات لإجراء عمليات مختلفة مثل التصفية والفرز والتجميع وما إلى ذلك.

طرق إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود

يعد إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود مهمة شائعة الاستخدام في تحليل البيانات. هناك العديد من الطرق التي تسمح لك بالقيام بذلك باستخدام مكتبة الباندا.

• نسخ إطار بيانات موجود
• تحديد أعمدة محددة من إطار بيانات موجود
• تصفية البيانات في إطار بيانات موجود
• تحويل البيانات في إطار بيانات موجود
• إنشاء إطار بيانات جديد مع البيانات المجمعة

نسخ إطار بيانات موجود

لإنشاء نسخة طبق الأصل من إطار بيانات موجود ، يمكنك استخدام طريقة النسخ ().

استيراد الباندا كما بد

دف 1 = بد.داتافريم ({'أ': [1, 2, 3], 'باء': [4, 5, 6]})

دف 2 = دف 1.نسخة()

تحديد أعمدة محددة من إطار بيانات موجود

لإنشاء إطار بيانات جديد يحتوي على أعمدة معينة فقط من إطار بيانات موجود ، يمكنك استخدام عامل تشغيل الأقواس المربعة وتحديد الأعمدة المطلوبة.

دف 2 = دف 1 [['أ' ، 'ب']]

تصفية البيانات في إطار بيانات موجود

لإنشاء إطار بيانات جديد يحتوي على سلاسل معينة فقط وفقا لحالة معينة ، يمكنك استخدام عوامل التشغيل المنطقية وطريقة لوك ().

دف 2 = دف 1.الموقع [دف 1 ['أ'] > 1]

تحويل البيانات في إطار بيانات موجود

لإنشاء إطار بيانات جديد يحتوي على بيانات تم تحويلها وفقا لقواعد أو وظائف معينة ، يمكنك استخدام طريقة تطبيق ().

دف 2 = دف 1.تطبيق (امدا س: س * 2)

إنشاء إطار بيانات جديد مع البيانات المجمعة

لإنشاء إطار بيانات جديد يحتوي على مجاميع أو متوسطات أو معلومات مجمعة أخرى لأعمدة معينة ، يمكنك استخدام طريقة تجميع() ووظائف التجميع المقابلة.

دف 2 = دف 1.مجموعة ('أ').مجموع()

الآن لديك فهم أساسي لطرق إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود. يمكنك اختيار الطريقة المناسبة اعتمادا على مهمتك المحددة واستخدامها لمعالجة البيانات.

نسخ إطار البيانات

يعد نسخ إطار البيانات في بايثون عملية مهمة عند العمل مع البيانات. يسمح لك بإنشاء كائن جديد ، نسخة طبق الأصل من إطار البيانات الأصلي ، من أجل العمل معه بشكل مستقل عن الأصل. في هذا القسم ، سننظر في عدة طرق لنسخ إطار البيانات.

عند العمل مع إطار بيانات في الباندا ، قد تواجه مشكلات تتعلق بنسخ نفسها ، لأن النسخ غير الصحيح يمكن أن يؤدي إلى تغييرات في البيانات المصدر.

ضع في اعتبارك مثال الكود التالي:

استيراد الباندا كما بد

البيانات ={'اسم': ['جون' ، 'أليس' ، 'بوب'],

العمر: [30 ، 25 ، 35],

'المدينة': ['نيويورك' ، 'باريس' ، 'لندن']}

# إنشاء إطار البيانات الأصلي

دف _ الأصلي = بد.داتافريم (البيانات)

# الطريقة 1: نسخ باستخدام نسخة ()

طريقة دف كوبي_1 = دف الأصلي.نسخة()

# الطريقة 2: نسخ باستخدام وظيفة داتافريم()

دف كوبي2 =بد.داتافريم(دف _ الأصلي)

# الطريقة 3: نسخ باستخدام طريقة الشريحة()

دف_كوبي_3 = دف_الأصلي[:]

# تغيير قيمة واحدة لكل نسخة

df_copy_1.at [0 ، 'مدينة'] = 'لوس انجليس'

# إخراج إطار البيانات الأصلي ونسخه

طباعة ("إطار البيانات الأصلي:")

طباعة (دف _ الأصلي)

طباعة("

بعد تغيير القيمة في النسخة الأولى:")

طباعة (دف_كوبي_1)

طباعة("

النسخة الثانية:")

طباعة (دف_كوبي_2)

طباعة("

النسخة الثالثة:")

طباعة (دف_كوبي_3)

عند تشغيل هذا الرمز ، نحصل على الإخراج التالي:

إطار البيانات الأصلي:

الاسم العمر المدينة

0 جون 30 نيويورك

1 أليس 25 باريس

2 بوب 35 لندن

بعد تغيير القيمة في النسخة الأولى:

الاسم العمر المدينة

0 جون 30 لوس أنجلوس

1 أليس 25 باريس

2 بوب 35 لندن

النسخة الثانية:

الاسم العمر المدينة

0 جون 30 نيويورك

1 أليس 25 باريس

2 بوب 35 لندن

النسخة الثالثة:

الاسم العمر المدينة

0 جون 30 نيويورك

1 أليس 25 باريس

2 بوب 35 لندن

في المثال أعلاه ، نقوم بإنشاء إطار البيانات الأصلي. ثم ، باستخدام ثلاث طرق مختلفة ، ونحن إنشاء نسخ من` دف كوبي_1 ` ، ` دف كوبي_2 `و'دف كوبي_3'. نقوم بتغيير القيمة في النسخة الأولى من 'دف كوبي_1' ، ونحن نرى أنه لا يؤثر على داتافريم الأصلي أو نسخ أخرى.

طرق نسخ إطار البيانات المستخدم في المثال:

• الطريقة 1: نسخ باستخدام طريقة` نسخ ()'. تقوم هذه الطريقة بإنشاء نسخة عميقة من الكائن.
• الطريقة 2: نسخ باستخدام وظيفة `داتافريم ()`. تقوم هذه الوظيفة بإنشاء إطار بيانات جديد استنادا إلى إطار بيانات موجود.
• الأسلوب 3: نسخ باستخدام` شريحة () ' الأسلوب. تقوم هذه الطريقة بإنشاء نسخة سطحية من الكائن.

يعتمد اختيار طريقة النسخ على المهمة المحددة ومتطلبات إطار البيانات الأصلي والمنسخ.

من المهم أن تتذكر أنه عند نسخ إطار بيانات ، تقوم الباندا بإنشاء كائن جديد ، ولكنها تشير إلى نفس البيانات في الذاكرة. إذا قمت بتغيير البيانات في إطار بيانات واحد ، فسوف يتغير أيضا في الآخر. لذلك ، إذا لزم الأمر ، والعمل بعناية مع نسخ من داتافريم وتأخذ في الاعتبار حالة داتافريم الأصلي.

اختيار الأعمدة والصفوف اللازمة من إطار البيانات الأصلي

عند العمل مع إطارات البيانات ، من المهم أن تكون قادرا على تحديد الأعمدة والصفوف الضرورية فقط من مجموعة البيانات الأصلية. يتيح لك ذلك تقليل كمية المعلومات التي تحتاج إلى العمل معها وجعل التحليل أكثر دقة وكفاءة.

في الباندا ، مكتبة للعمل مع البيانات ، يتم تحديد الأعمدة والصفوف اللازمة باستخدام طريقة لوك. يتم استخدام بناء الجملة لتحديد الأعمدة:

مدافع.الموقع [: ، ['العمود 1' ، 'العمود 2']]

في هذه الحالة ، دف هو اسم داتافريم الأصلي ، لوك هو طريقة أخذ العينات ،و 'العمود 1' و 'العمود 2' هي أسماء الأعمدة التي سيتم اختيارها.

إذا كنت بحاجة إلى تحديد جميع الأعمدة ، يكفي استخدام الرمز ::

مدافع.الموقع [:,:]

يتم تحديد الصفوف بطريقة مماثلة. يتم استخدام الفهرسة لهذا الغرض:

مدافع.لوك [الفهارس،:]

حيث الفهارس هي قائمة أو مجموعة من فهارس الصفوف التي سيتم تحديدها.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك الجمع بين اختيار الأعمدة والصفوف. على سبيل المثال ، لتحديد صفوف وأعمدة معينة فقط ، يمكنك استخدام بناء الجملة التالي:

مدافع.لوك [الفهارس ، ['العمود 1' ، 'العمود 2']]

باستخدام طريقة لوك ، يمكنك إنشاء إطارات بيانات جديدة استنادا إلى إطار البيانات الأصلي ، تحتوي فقط على المعلومات اللازمة لتحليل البيانات أو التصور. هذا يبسط العمل إلى حد كبير ويجعله أكثر قابلية للفهم.

تحويل البيانات في إطار بيانات جديد

عند العمل مع داتافرامس في بيثون ، في بعض الأحيان قد تحتاج إلى إنشاء داتافريم جديد على أساس واحد موجود. للقيام بذلك ، هناك طرق مختلفة لتحويل البيانات إلى إطار بيانات جديد. دعونا ننظر إلى بعض منهم.

1. اختيار أعمدة محددة

إذا كنت ترغب في إنشاء إطار بيانات جديد يحتوي على أعمدة معينة فقط من إطار البيانات الأصلي ، فيمكنك استخدام عوامل تشغيل الوصول إلى الأعمدة.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك داتافريم دف مع الأعمدة 'العنوان' ، 'المؤلف' و 'السنة' ، وتريد إنشاء داتافريم جديد يحتوي على الأعمدة فقط 'العنوان' و 'السنة' ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

[[اسم' ، 'السنة']]

2. التحويل الشرطي

إذا كنت ترغب في إنشاء إطار بيانات جديد بناء على شرط أو تصفية البيانات من إطار البيانات الأصلي ، فيمكنك استخدام عوامل التشغيل الشرطية ووظائف التصفية.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك داتافريم دف مع عمود 'السنة' وتريد إنشاء داتافريم جديد يحتوي على الصفوف فقط حيث السنة أكبر من 2000 ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

['السنة'] > 2000]

3. تحويل البيانات

إذا كانت لديك بعض الأعمدة في إطار البيانات الأصلي التي تتطلب تحويل البيانات أو معالجتها ، فيمكنك استخدام الوظائف والأساليب لإنشاء إطار بيانات جديد بالبيانات المحولة.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك داتافريم دف مع العمود 'السعر' ممثلة كسلسلة ، وتريد إنشاء داتافريم جديد مع العمود' السعر ' ممثلة كرقم ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

جديد = مدافع . نسخة()

جديد['السعر'] = جديد['السعر'].نوع (تعويم)

4. تجميع البيانات

إذا كنت تريد إنشاء إطار بيانات جديد عن طريق تجميع البيانات في أعمدة محددة ، فيمكنك استخدام طرق التجميع.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك داتافريم دف مع الأعمدة 'البلد' ، 'المدينة' و 'السكان' ، وتريد إنشاء داتافريم جديد عن طريق تجميع البيانات حسب العمود 'البلد' ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

جديد = مدافع . مجموعة ('البلد').مجموع()

5. الجمع بين البيانات

إذا كان لديك العديد من إطارات البيانات وتريد إنشاء إطار بيانات جديد من خلال دمج بياناتها ، فيمكنك استخدام طرق الدمج.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك اثنين من داتافرامس دف 1 و دف 2 مع نفس الأعمدة ' اسم ' و 'السنة' ، وتريد إنشاء داتافريم جديد من خلال الجمع بين البيانات من كل من داتافرامس ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

جديد = بد.كونكات ([دف 1 ، دف 2])

6. إعادة تسمية الأعمدة

إذا كنت ترغب في إنشاء إطار بيانات جديد باستخدام أعمدة تم تغييرها أو إعادة تسميتها ، فيمكنك استخدام طريقة إعادة تسمية العمود.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك داتافريم دف مع الأعمدة 'العنوان' ، 'المؤلف' و 'السنة' ، وتريد إنشاء داتافريم جديد مع الأعمدة إعادة تسمية 'العنوان' ، 'المؤلف' و 'السنة' ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

جديد = مدافع . إعادة تسمية (الأعمدة = {'العنوان': 'العنوان' ، 'المؤلف': 'المؤلف' ، 'السنة':'السنة'})

هذه بعض الطرق الرئيسية لإنشاء إطار بيانات جديد بناء على بيانات من إطار البيانات الأصلي. عند العمل مع البيانات في بايثون ، هناك العديد من الطرق والوظائف الأخرى التي يمكن استخدامها لتحويل البيانات في إطار بيانات جديد. استكشاف وتجربة لتحقيق النتائج المرجوة!

سؤال وجواب

كيف يمكنني إنشاء إطار بيانات جديد من إطار موجود?

لإنشاء إطار بيانات جديد من واحد موجود ، يمكنك استخدام وظيفة ' نسخ ()` أو `مدافع.نسخة () ' طريقة. يقومون بإنشاء نسخة من إطار البيانات الأصلي بحيث لا تؤثر التغييرات على إطار البيانات الجديد على الإطار الأصلي.

كيف يمكنني إضافة عمود جديد إلى إطار بيانات موجود?

لإضافة عمود جديد إلى داتافريم القائمة ، يمكنك ببساطة تحديد عمود جديد في شكل ' دف ['عمود جديد'] = قيمة'. على سبيل المثال ، 'دف['اسم'] = ['آنا' ، 'بوريس' ، 'كاتيا']` سيضيف عمود 'اسم' إلى `دف` داتافريم مع القيم المحددة.

كيف يمكنني إزالة عمود من إطار البيانات?

لإزالة عمود من إطار بيانات ، يمكنك استخدام طريقة` إسقاط ()'. على سبيل المثال ، لإزالة العمود 'اسم' من داتافريم `دف` ، تحتاج إلى استدعاء `دف.إسقاط ('اسم' ، محور=1 ، في مكان = صحيح)`. هنا ، يشير 'المحور=1' إلى أنه يجب حذف العمود ، ويشير` إنبليس=ترو ' إلى أنه يجب إجراء تغييرات على إطار البيانات الأصلي.

ما هو نوع البيانات التي يمكن أن يحتوي عليها عمود جديد في إطار البيانات?

يمكن أن يحتوي العمود الجديد في إطار البيانات على أنواع بيانات مختلفة ، مثل الأرقام (الأعداد الصحيحة ، الحقيقية) ، السلاسل ، القيم المنطقية ، إلخ. يتم تحديد نوع بيانات العمود تلقائيا بناء على القيمة التي تم تمريرها. على سبيل المثال ، إذا قمت بتمرير قائمة بالأرقام إلى عمود جديد ، فسيكون نوع البيانات رقميا.

هل من الممكن تغيير اسم العمود في إطار بيانات موجود?

نعم ، يمكنك تغيير اسم العمود في إطار بيانات موجود. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام طريقة` إعادة تسمية ()'. فمثلا ` ' مدافع.إعادة تسمية (الأعمدة = {'الاسم القديم': 'اسم جديد'} ، إنبليس = صحيح) 'سيتم تغيير اسم العمود' الاسم القديم ' إلى 'اسم جديد' في داتافريم 'دف'.

كيف يمكنني تحديد صفوف أو أعمدة معينة من إطار بيانات?

يمكنك استخدام عوامل تشغيل الوصول لتحديد صفوف أو أعمدة معينة من إطار بيانات. يمكنك استخدام عوامل تشغيل الشرائح أو التعبيرات الشرطية لتحديد السلاسل. يمكنك استخدام عامل الفهرسة أو طريقة` لوك [] `أو` إيلوك [] ' لتحديد الأعمدة. على سبيل المثال ، `مدافع[2:5]` سيتم تحديد الصفوف مع الفهارس من 2 إلى 4 ، و `مدافع['اسم']` سيتم تحديد العمود 'اسم'.