Комплексное руководство по многоуровневому индексированию Pandas: иерархическое манипулирование данными в Python

Термин «многоуровневый индекс pandas» относится к концепции создания и использования иерархических индексов в библиотеке pandas, которая является популярным инструментом манипулирования и анализа данных в Python.

Многоуровневый индекс, также известный как иерархический индекс или мультииндекс, позволяет вам иметь несколько уровней меток строк или столбцов в вашем DataFrame или Series pandas. Он обеспечивает способ организации и структурирования данных, которые имеют несколько измерений или иерархические отношения.

Вот несколько методов и операций, которые можно использовать с многоуровневыми индексами pandas:

  1. Создание мультииндекса. Вы можете создать мультииндекс, передав список массивов или кортежей в качестве параметра индекса при создании DataFrame или Series.

  2. Мультииндекс с DataFrame: вы можете создать мультииндекс для строк или столбцов в DataFrame, что позволит вам иметь несколько уровней меток для обеих осей.

  3. Индексирование и выбор: Pandas предоставляет различные методы для выбора и фрагментирования данных из мультииндексированного DataFrame или Series. Например, вы можете использовать метод доступа loc для выбора определенных строк или столбцов на основе значений мультииндекса.

  4. Сортировка. Вы можете сортировать данные на основе одного или нескольких уровней мультииндекса, используя метод sort_index.

  5. Стекирование и разложение. С помощью методов stack и unstack вы можете преобразовывать данные в «составное» или «нестекированное» представление, при этом уровни индекса либо сжимаются, либо расширяются.

  6. Агрегация и группировка. Многоуровневые индексы можно использовать для выполнения расширенных операций агрегирования и группировки. Вы можете применять такие функции, как сумма, среднее значение или группировка, к определенным уровням или комбинациям уровней.

  7. Индексирование с использованием поперечного сечения. Метод xs позволяет получить поперечное сечение данных на определенном уровне индекса или метке в многоиндексированном DataFrame или Series.

  8. Установка и сброс уровней индекса. Вы можете изменить уровни индекса или полностью сбросить индекс, используя такие методы, как set_index, reset_index или переиндексация.

  9. Объединение и объединение. Многоуровневые индексы можно использовать для эффективного объединения и объединения данных из нескольких источников с сохранением иерархической структуры.

  10. Изменение и поворот. Вы можете изменить форму данных, используя такие методы, как stack, unstack и Pivot_table, которые используют иерархическую природу мультииндекса.