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pandas.DataFrame的pivot()和unstack()实现行转列

时间：2021-08-02 00:34     来源/作者：Leohahah

示例：有如下表需要进行行转列：

pandas.DataFrame的pivot()和unstack()实现行转列

代码如下：

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# -*- coding:utf-8 -*-
 
import pandas as pd
 
import MySQLdb
 
from warnings import filterwarnings
 
# 由于create table if not exists总会抛出warning，因此使用filterwarnings消除
 
filterwarnings('ignore', category = MySQLdb.Warning)
 
from sqlalchemy import create_engine
 
import sys
 
if sys.version_info.major<3:
 
 reload(sys)
 
 sys.setdefaultencoding("utf-8")
 
 # 此脚本适用于python2和python3
 
host,port,user,passwd,db,charset="192.168.1.193",3306,"leo","mysql","test","utf8"
 
 
 
def get_df():
 
 global host,port,user,passwd,db,charset
 
 conn_config={"host":host, "port":port, "user":user, "passwd":passwd, "db":db,"charset":charset}
 
 conn = MySQLdb.connect(**conn_config)
 
 result_df=pd.read_sql('select UserName,Subject,Score from TEST',conn)
 
 return result_df
 
 
 
def pivot(result_df):
 
 df_pivoted_init=result_df.pivot('UserName','Subject','Score')
 
 df_pivoted = df_pivoted_init.reset_index() # 将行索引也作为DataFrame值的一部分，以方便存储数据库
 
 return df_pivoted_init,df_pivoted
 
 # 返回的两个DataFrame，一个是以姓名作index的，一个是以数字序列作index，前者用于unpivot，后者用于save_to_mysql
 
 
 
def unpivot(df_pivoted_init):
 
 # unpivot需要进行df_pivoted_init二维表格的行、列索引遍历，需要拼SQL因此不能使用save_to_mysql存数据，这里使用SQL和MySQLdb接口存
 
 insert_sql="insert into test_unpivot(UserName,Subject,Score) values "
 
 # 处理值为NaN的情况
 
 df_pivoted_init=df_pivoted_init.fillna(0)
 
 for col in df_pivoted_init.columns:
 
  for index in df_pivoted_init.index:
 
   value=df_pivoted_init.at[index,col]
 
   if value!=0:
 
    insert_sql=insert_sql+"('%s','%s',%s)" %(index,col,value)+','
 
 insert_sql = insert_sql.strip(',')
 
 global host, port, user, passwd, db, charset
 
 conn_config = {"host": host, "port": port, "user": user, "passwd": passwd, "db": db, "charset": charset}
 
 conn = MySQLdb.connect(**conn_config)
 
 cur=conn.cursor()
 
 cur.execute("create table if not exists test_unpivot like TEST")
 
 cur.execute(insert_sql)
 
 conn.commit()
 
 conn.close()
 
 
 
def save_to_mysql(df_pivoted,tablename):
 
 global host, port, user, passwd, db, charset
 
 """
 
 只有使用sqllite时才能指定con=connection实例，其他数据库需要使用sqlalchemy生成engine，engine的定义可以添加?来设置字符集和其他属性
 
 """
 
 conn="mysql://%s:%s@%s:%d/%s?charset=%s" %(user,passwd,host,port,db,charset)
 
 mysql_engine = create_engine(conn)
 
 df_pivoted.to_sql(name=tablename, con=mysql_engine, if_exists='replace', index=False)
 
 
 
# 从TEST表读取源数据至DataFrame结构
 
result_df=get_df()
 
# 将源数据行转列为二维表格形式
 
df_pivoted_init,df_pivoted=pivot(result_df)
 
# 将二维表格形式的数据存到新表test中
 
save_to_mysql(df_pivoted,'test')
 
# 将被行转列的数据unpivot，存入test_unpivot表中
 
unpivot(df_pivoted_init)

结果如下：

pandas.DataFrame的pivot()和unstack()实现行转列

关于Pandas DataFrame类自带的pivot方法：

DataFrame.pivot(index=None, columns=None, values=None)：

Return reshaped DataFrame organized by given index / column values.

这里只有3个参数，是因为pivot之后的结果一定是二维表格，只需要行列及其对应的值，而且也因为是二维表格，unpivot之后is_pass列是肯定会丢失的，因此一开始我就没查这个列。

补充说明：

在学习到Pandas的层次化索引部分时发现了2个很有意思的函数，也可以进行行列互转，其用法如下：(很久之后我才意识到，pivot只是封装了unstack的一个快捷方式而已，其本质上还是先用set_index建立层次化索引，然后用unstack进行重塑，就像我在下面示例做的操作)

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# -*- coding:utf-8 -*-
 
import pandas as pd
 
import MySQLdb
 
from warnings import filterwarnings
 
# 由于create table if not exists总会抛出warning，因此使用filterwarnings消除
 
filterwarnings('ignore', category = MySQLdb.Warning)
 
from sqlalchemy import create_engine
 
import sys
 
if sys.version_info.major<3:
 
 reload(sys)
 
 sys.setdefaultencoding("utf-8")
 
 # 此脚本适用于python2和python3
 
host,port,user,passwd,db,charset="192.168.1.193",3306,"leo","mysql","test","utf8"
 
 
 
def get_df():
 
 global host,port,user,passwd,db,charset
 
 conn_config={"host":host, "port":port, "user":user, "passwd":passwd, "db":db,"charset":charset}
 
 conn = MySQLdb.connect(**conn_config)
 
 result_df=pd.read_sql('select UserName,Subject,Score from TEST',conn)
 
 return result_df
 
 
 
def pivot(result_df):
 
 df_pivoted_init=result_df.pivot('UserName','Subject','Score')
 
 df_pivoted = df_pivoted_init.reset_index() # 将行索引也作为DataFrame值的一部分，以方便存储数据库
 
 return df_pivoted_init,df_pivoted
 
 # 返回的两个DataFrame，一个是以姓名作index的，一个是以数字序列作index，前者用于unpivot，后者用于save_to_mysql
 
 
 
def unpivot(df_pivoted_init):
 
 # unpivot需要进行df_pivoted_init二维表格的行、列索引遍历，需要拼SQL因此不能使用save_to_mysql存数据，这里使用SQL和MySQLdb接口存
 
 insert_sql="insert into test_unpivot(UserName,Subject,Score) values "
 
 # 处理值为NaN的情况
 
 df_pivoted_init=df_pivoted_init.fillna(0)
 
 for col in df_pivoted_init.columns:
 
  for index in df_pivoted_init.index:
 
   value=df_pivoted_init.at[index,col]
 
   if value!=0:
 
    insert_sql=insert_sql+"('%s','%s',%s)" %(index,col,value)+','
 
 insert_sql = insert_sql.strip(',')
 
 global host, port, user, passwd, db, charset
 
 conn_config = {"host": host, "port": port, "user": user, "passwd": passwd, "db": db, "charset": charset}
 
 conn = MySQLdb.connect(**conn_config)
 
 cur=conn.cursor()
 
 cur.execute("create table if not exists test_unpivot like TEST")
 
 cur.execute(insert_sql)
 
 conn.commit()
 
 conn.close()
 
 
 
def save_to_mysql(df_pivoted,tablename):
 
 global host, port, user, passwd, db, charset
 
 """
 
 只有使用sqllite时才能指定con=connection实例，其他数据库需要使用sqlalchemy生成engine，engine的定义可以添加?来设置字符集和其他属性
 
 """
 
 conn="mysql://%s:%s@%s:%d/%s?charset=%s" %(user,passwd,host,port,db,charset)
 
 mysql_engine = create_engine(conn)
 
 df_pivoted.to_sql(name=tablename, con=mysql_engine, if_exists='replace', index=False)
 
 
 
# 从TEST表读取源数据至DataFrame结构
 
result_df=get_df()
 
# 将源数据行转列为二维表格形式
 
df_pivoted_init,df_pivoted=pivot(result_df)
 
# 将二维表格形式的数据存到新表test中
 
save_to_mysql(df_pivoted,'test')
 
# 将被行转列的数据unpivot，存入test_unpivot表中
 
unpivot(df_pivoted_init)

以上利用了Pandas的层次化索引，实际上这也是层次化索引一个主要的用途，结合本例我们可以把代码改成如下：

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result_df=pd.read_sql('select UserName,Subject,Score from TEST',conn)
 
# 在从数据库中获取的数据格式是这样的：
 
    UserName Subject Score
 
0    张三   语文  80.0
 
1    张三   数学  90.0
 
2    张三   英语  70.0
 
3    张三   生物  85.0
 
4    李四   语文  80.0
 
5    李四   数学  92.0
 
6    李四   英语  76.0
 
7    王五   语文  60.0
 
8    王五   数学  82.0
 
9    王五   英语  96.0
 
10    王五   生物  78.0
 
# 如果要使用层次化索引，那么我们只需要把UserName和Subject列设置为层次化索引，Score为其对应的值即可，我们借用set_index()函数：
 
df=result_df.set_index(['UserName','Subject'])
 
In [112]: df.unstack()
 
Out[112]:
 
     Score        
 
Subject   数学  生物  英语  语文
 
UserName           
 
张三    90.0 85.0 70.0 80.0
 
李四    92.0  NaN 76.0 80.0
 
王五    82.0 78.0 96.0 60.0
 
# 使用stack可以将unstack的结果转回来，这样就也在形式上实现了行列互转，之后的操作基本一致了。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接：https://www.cnblogs.com/leohahah/p/9778304.html

标签：
pandas dataframe 行转列 pivot unstack 

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