如何在 Python 中透視 Pandas DataFrame？

如何對資料框進行透視？

什麼是透視？

透視是一種用於透過交換行和列來重塑 DataFrame 的資料轉換技術。它通常用於以更易於分析或可視化的方式組織資料。

如何進行資料透視？

有多種方法可以在其中透視DataFrame使用Pandas 函式庫的Python：

1. pd.DataFrame.pivot_table:

1. pd.DataFrame.pivot_table:

import pandas as pd

# Create a sample DataFrame
df = pd.DataFrame({
    "row": ["row0", "row1", "row2", "row3", "row4"],
    "col": ["col0", "col1", "col2", "col3", "col4"],
    "val0": [0.81, 0.44, 0.77, 0.15, 0.81],
    "val1": [0.04, 0.07, 0.01, 0.59, 0.64]
})

# Pivot the DataFrame using pivot_table
df_pivoted = df.pivot_table(
    index="row",
    columns="col",
    values="val0",
    aggfunc="mean",
)

print(df_pivoted)

# Output:
     col0   col1   col2   col3   col4
row                                  
row0  0.77  0.445  0.000  0.860  0.650
row1  0.130  0.000  0.395  0.500  0.250
row2  0.000  0.310  0.000  0.545  0.000
row3  0.000  0.100  0.395  0.760  0.240
row4  0.000  0.000  0.000  0.000  0.000

# Group the DataFrame by row and col
df_grouped = df.groupby(["row", "col"])

# Perform pivot using unstack
df_pivoted = df_grouped["val0"].unstack(fill_value=0)

print(df_pivoted)

# Output:
col   col0   col1   col2   col3   col4
row                                  
row0  0.81  0.445  0.000  0.860  0.650
row1  0.130  0.000  0.395  0.500  0.250
row2  0.000  0.310  0.000  0.545  0.000
row3  0.000  0.100  0.395  0.760  0.240
row4  0.000  0.000  0.000  0.000  0.000

範例：

# Set the row and col as the DataFrame's index
df = df.set_index(["row", "col"])

# Perform pivot using unstack
df_pivoted = df["val0"].unstack(fill_value=0)

print(df_pivoted)

# Output:
col   col0   col1   col2   col3   col4
row                                  
row0  0.81  0.445  0.000  0.860  0.650
row1  0.130  0.000  0.395  0.500  0.250
row2  0.000  0.310  0.000  0.545  0.000
row3  0.000  0.100  0.395  0.760  0.240
row4  0.000  0.000  0.000  0.000  0.000

2. pd.DataFrame.groupby pd.DataFrame.unstack:

此方法涉及按所需的行和列索引將DataFrame 分組，然後使用unstack 來旋轉分組的資料。

範例：

# Perform pivot using pivot
df_pivoted = df.pivot(index="row", columns="col")

print(df_pivoted)

# Output:
col   col0   col1   col2   col3   col4
row                                  
row0  key0  0.81  0.44  0.00  0.86  0.65
row1  key1  0.13  0.00  0.39  0.50  0.25
row2  key1  0.00  0.31  0.00  0.54  0.00
row3  key0  0.00  0.10  0.39  0.76  0.24
row4  key1  0.00  0.00  0.00  0.00  0.00

3. pd.DataFrame.set_index pd.DataFrame.unstack:

此方法涉及將所需的行和列索引設定為DataFrame 的索引，然後使用unstack 來旋轉資料。

範例：

4. pd.DataFrame.pivot:

df["Combined"] = df["row"] + "|" + df["col"]
df_pivoted = df.pivot(index="Combined", columns="A", values="B")

print(df_pivoted)

# Output:
A         a     b    c
Combined
row0|col0  0.0  10.0  7.0
row1|col1  11.0  10.0  NaN
row2|col2  2.0  14.0  NaN
row3|col3  11.0   NaN  NaN
row4|col4   NaN   NaN  NaN

與此方法提供了更簡單的語法，但功能有限。它只允許您指定行索引和列索引，並且不能執行聚合。

範例：

df["Combined"] = df["row"] + "|" + df["col"]
df_grouped = df.groupby(["Combined", "A"])
df_pivoted = df_grouped["B"].unstack(fill_value=0)

print(df_pivoted)

# Output:
A         a     b    c
Combined
row0|col0  0.0  10.0  7.0
row1|col1  11.0  10.0  NaN
row2|col2  2.0  14.0  NaN
row3|col3  11.0   NaN  NaN
row4|col4   NaN   NaN  NaN

長格式轉寬格式

df_pivoted.columns = df_pivoted.columns.map("|".join)

print(df_pivoted)

# Output:
   a|col0  b|col0  c|col0  a|col1  b|col1  c|col1  a|col2  b|col2  c|col2  a|col3  b|col3  c|col3
row                                                                                        
row0    0.0   10.0    7.0   11.0   10.0    NaN    2.0   14.0    NaN    11.0    NaN    NaN
row1    0.0   10.0    7.0   11.0   10.0    NaN    2.0   14.0    NaN    11.0    NaN    NaN

僅使用兩列將DataFrame 從長格式轉換為寬格式：僅使用兩列將DataFrame 從長格式轉換為寬格式：1. pd.DataFrame.pivot(index=column_to_index, columns=column_to_columns, values=values_to_pivot**):範例：透視後將多個索引展平為單一索引：

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