#excel有xls，xlsx兩種格式，都可以使用read_excel
#read_excel方法返回的結(jié)果是DataFrame，DataFrame的一列對應著Excel的一列。
import pandas as pd
data = pd.read_excel(path)
"""
參數(shù)含義：
（1）sheet_name參數(shù)：該參數(shù)用于指定導入Excel文件中的哪一個sheet，如果不填寫這個參數(shù)，則默認導入第一個sheet。
（2） index_col參數(shù)：該參數(shù)用于指定表格的哪一列作為DataFrame的行索引，從0開始計數(shù)。
（3）nrows參數(shù)：該參數(shù)可以控制導入的行數(shù)，該參數(shù)在導入文件體積較大時比較有用。
（4）skipfooter參數(shù)：該參數(shù)可以在導入數(shù)據(jù)時，跳過表格底部的若干行。
（5）header參數(shù)：當使用Pandas的read_excel方法導入Excel文件時，默認表格的第一行為字段名。如果表格的第一段不是字段名，則需要使用該參數(shù)設置字段名。
（6）usecols參數(shù)：該參數(shù)可以控制導入Excel表格中的哪些列。
（7）names參數(shù)：該參數(shù)可以對導入數(shù)據(jù)的列名進行重命名。 
"""

#CSV是一種用分隔符分割的文件格式。由于Excel文件在存放巨量數(shù)據(jù)時會占用極大空間，且導入時也存在占用極大內(nèi)存的缺點，因此，巨量數(shù)據(jù)常采用CSV格式。
import pandas as pd
data = pd.read_csv(path,encoding="utf-8")
#sep參數(shù)表示要導入的csv文件的分隔符，默認值是半角逗號
data = pd.read_csv(path,sep=',',encoding="utf-8")

#用Pandas模塊的read_json方法導入JSON數(shù)據(jù)，其中的參數(shù)為JSON文件的路徑。 
import pandas as pd
data  = pd.read_json(path)

#需要導入存在于txt文件中的數(shù)據(jù)時，可以使用pandas模塊中的read_table方法。它的參數(shù)和用法與read_csv方法類似。
import pandas as pd
data = pd.read_table(path)

import pandas as pd
data = pd.read_csv(path,sep=",",encoding="utf-8",nrows=10)
data.to_csv("test.csv",nrows=10)
"""
1、CSV格式數(shù)據(jù)輸出
對于pandas庫的to_csv方法，有下列參數(shù)說明：
path_or_buf：要保存的路徑及文件名。
sep：分割符，默認為“，”。
columns：指定要輸出的列，用列名，列表表示，默認值為None。
header：是否輸出列名，默認值為True。
index：是否輸出索引，默認值為True。
encoding：編碼方式，默認值為“utf-8”。
"""

import pandas as pd
data = pd.read_excel(path)
data.to_excel(path,encoding='gbk')
"""
sheet_name：字符串，默認值為“Sheet1”,指包含DataFrame數(shù)據(jù)的表的名稱。
np_rep：字符串，默認值為 ‘ '。指缺失數(shù)據(jù)的表示方式
columes：序列，可選參數(shù)，要編輯的列
header：布爾型或字符串列表，默認值為True。如果給定字符串列表，則表示它是列名稱的別名。
index：布爾型，默認值為True，行名（索引）
index_label：字符串或序列，默認值為None。如果文件數(shù)據(jù)使用多索引，則需使用序列。
encoding：指定Excel文件的編碼方式，默認值為None。
"""
data2 = pd.read_excel(path)
work = pd.ExcelWriter('path')
data.to_excel(work,sheet_name='data')
data2.to_excel(work,sheet_name="data2")

import pandas as pd
data = pd.read_csv(path)
#使用info()方法查看數(shù)據(jù)基本類型
data.info()
#查看數(shù)據(jù)表的大小
d = data.shape[0]
w = data.shape[1]
#數(shù)據(jù)格式的查看
type(data)
#series的查看
data.dtype
#dataframe的查看
data.dtypes
#查看具體的數(shù)據(jù)分布在進行數(shù)據(jù)分析時，常常需要對對數(shù)據(jù)的分布進行初步分析，包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)中各元素的個數(shù)，均值、方差、最小值、最大值和分位數(shù)
data.describe()

import pandas as pd
data = pd.read_csv(path)
#缺失值檢查
#isnull()方法。isnull()函數(shù)返回值為布爾值，如果數(shù)據(jù)存在缺失值，返回True；否則，返回False。
data.isnull()
#缺失值刪除
#dropna()方法用于刪除含有缺失值的行。
data.dropna()
#當某行或某列值都為NaN時，才刪除整行或整列。這種情況該如何處理？
data.dropna(how='all',axis=0)#當整行都是None時，刪除整行
#當某行有一個數(shù)據(jù)為NaN時，就刪除整行和當某列有一個數(shù)據(jù)為NaN時，
data.dropna(how='any',axis=0)
data.dropna(how='any',axis=1)
#缺失值替換/填充
#在data數(shù)據(jù)中，利用各列值的均值填補缺失數(shù)據(jù)，該如何用Python實現(xiàn)？
data.fillna(data.mean())
#使用近鄰填補法，即利用缺失值最近鄰居的值來填補數(shù)據(jù)，對df數(shù)據(jù)中的缺失值進行填補，這種情況該如何實現(xiàn)？
data.fillna(method='bfill')#在本案例中，可以將fillna()方法的method參數(shù)設置為bfill，來使用缺失值后面的數(shù)據(jù)進行填充。
#若使用缺失值前面的值進行填充來填補數(shù)據(jù)，這種情況又該如何實現(xiàn)？
data.fillna(method='ffill')
#請利用二次多項式插值法對df數(shù)據(jù)中A列的缺失值進行填充。
data['A'].fillna(method='polynomial',order=2)
#請使用Python完成對df數(shù)據(jù)中A列的三次樣條插值填充。
data['A'].fillna(method='spline',order=3)

"""
利用duplicated()方法檢測冗余的行或列，默認是判斷全部列中的值是否全部重復，并返回布爾類型的結(jié)果。對于完全沒有重復的行，返回值為False。對于有重復值的行，第一次出現(xiàn)重復的那一行返回False，其余的返回True。
"""
import pandas as pd
data = pd.read_csv(path)
data.duplicated()
#drop_duplicates()方法。,利用duplicates()方法去除冗余數(shù)據(jù)，即刪除冗余的所有行，默認是判斷全部列
data.drop_duplicates()

#query方法和boxplot方法。首先使用pandas庫中的query方法查詢數(shù)據(jù)中是否有異常值。然后通過boxplot方法檢測異常值。
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
data = pd.read_csv(path)
#假設B列大于1000
data.query('B<1000')
#畫圖
plt.boxplot(df['B'])
"""
處理異常值的方法
（1）最常用的方式是刪除。
（2）將異常值當缺失值處理，以某個值填充。
（3）將異常值當特殊情況進行分析，研究異常值出現(xiàn)的原因。
"""

#利用numpy庫的arange函數(shù)創(chuàng)建一維整數(shù)數(shù)組，并查看數(shù)據(jù)類型。
import numpy as np
arr = np.arange(0,10)
arr.dtype
#利用numpy庫的arange函數(shù)創(chuàng)建一維浮點數(shù)數(shù)組arr1，然后將arr1數(shù)組的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為整型。
arr1 = np.arange(1,5,0.5)
arr1.astype(np.int)

"""
pandas中索引的作用
（1）更方便地查詢數(shù)據(jù)。
（2）使用索引可以提升查詢性能。
"""
#1、添加索引
import pandas as pd
import numpy as np
data = pd.Series([i for i in range(1,6)],['a','b','c','d','e'])
#某公司銷售數(shù)據(jù)集“work.csv”內(nèi)容如下，請設定日期為索引，并用Python實現(xiàn)。
#set_index()函數(shù)，可以指定某一字段為索引
data = pd.read_csv("work.csv")
data1 = data.set_index('date')
#更改索引在該案例中，除了可以用set_index方法重置索引外，還可以在導入csv文件的過程中，設置index_col參數(shù)重置索引，代碼及結(jié)果如下：
data2 = pd.read_csv("work.csv",sep=",",encoding="gbk",index_col="日期")
#重建索引
data3 = data.reindex([....])
#重建行和列
data4 = data.reindex(index=new_index,columns=new_columns)

#大小寫轉(zhuǎn)換
lower()#大變小
upper()#小變大
#按列增加數(shù)據(jù)
import pandas as pd
import numpy as np
data = pd.read_csv(path)
data.insert(num,'name',value)#num是第幾列，name是列名，value是值
data.loc[:,'name'] = value
#按行增加數(shù)據(jù)
data.append(new_data)
data.loc['index'] = value
data.iloc[num,:] = value#num是第幾行
#數(shù)據(jù)刪除
"""
關鍵技術(shù)：該案例中，使用DataFrame的drop()方法，刪除數(shù)據(jù)中某一列。drop()方法的參數(shù)說明如下：
labels：表示行標簽或列標簽。
axis：axis=0，表示按行刪除，axis=1，表示按列刪除。默認值為0。
index：刪除行，默認為None。
columns：刪除列，默認為None。
inplace：可選參數(shù)，對原數(shù)組作出修改并返回一個新數(shù)組。默認是False，如果為True，那么原數(shù)組直接被替換。
"""

a[m:n:p],m開始，n結(jié)束，p步長
a[:,0]#第一列
#布爾索引
import numpy as np
arr = np.arange(3)
bool1 = np.array(True,False,True)
arr[bool1]#arr([0,1])
#花式索引
arr[arr>value]
arr[arr<=value]=0
#series可以用索引數(shù)值來選取
#切片
#[下界 ：上界 ：步長]
#loc中橫向索引是確定的
#loc中可以加條件條件使用法語法為df.loc[進行篩選的條件]，如果條件為真，則選出符合條件的結(jié)果。復合條件包括： &（且 = 與）, |（或）, ~（取反 = 非），通過篩選函數(shù)進行篩選，常見的函數(shù)式有 isin(), where() 等。
#iloc 的使用與 loc 完全類似，只不過是針對“位置（ = 第幾個 ）”進行篩選。函數(shù)語法為：.iloc[整數(shù)、整數(shù)列表、整數(shù)切片、布爾列表以及函數(shù)]
#①函數(shù) = 自定義函數(shù) （函數(shù)的返回值需要是合法對象 （= 整數(shù)、整數(shù)列表、整數(shù)切片、布爾列表））
#②匿名函數(shù) lambda ：使用方法
#語法：lambda 自變量: slice(start = 下界, stop = 上界, step = 步長)。

import pandas as pd
import numpy as np
pd.merage(data1,data2,on=index)#index可以是一個鍵，也可以是一個列表
#參數(shù)how,left用data1的鍵，right用data2的，outer使用并集，inner使用交集
#使用join()方法合并數(shù)據(jù)集
#DataFrame.join(other, on=None, how='left', lsuffix='', rsuffix='', sort=False)
#使用concat()方法合并數(shù)據(jù)集
pd.concat(objs,axis=0,join='outer',join_axes=None,ignore_index=False)
#可以利用count()方法進行計算非空個數(shù)，并利用參數(shù)axis來控制行列的計算
#quantile()
data.quantile(0.35)#淘汰35%的人
data.sort_values()#sort_values()方法可以根據(jù)指定行/列進行排序。
#參數(shù)
#by：要排序的名稱列表
#axis：軸，0代表行，1代表列，默認是0
#按照數(shù)據(jù)進行排序,首先按照C列進行降序排序，在C列相同的情況下，按照B列進行升序排序。
data.sort_values(by=['c','b'],ascending=[False,True])

"""
請利用Python獲取當前日期。
關鍵技術(shù)：可以利用datetime模塊date類的today()方法將當前日期保存在變量中。
通過使用date.today()，可以創(chuàng)建一個date類對象，其中包含了日期元素，如年、月、日，但不包含時間元素，比如時、分、秒。最后，可以使用year、month和day來捕獲具體的日期元素
"""
import datetime
date = datetime.date.today()
print(date)
print(date.year)
print(date.month)
print(date.day)
"""
利用Python獲取當前日期和時間。
關鍵技術(shù)：可以利用datetime模塊datetime類的today()方法將當前日期和時間保存在變量中。
"""
import datetime
date = datetime.datetime.today()
print(date)
print(date.year)
print(date.month)
print(date.day)
"""
請利用Python獲取當前時間。
關鍵技術(shù)：可以利用datetime模塊datetime類的now()方法將當前日期和時間保存在變量中
date = datetime.datetime.now()
date
"""
"""
時間戳與time模塊
時間戳是以格林威治時間1970年01月01日00時00分00秒為基準計算所經(jīng)過時間的秒數(shù)，是一個浮點數(shù)。Python的內(nèi)置模塊time和datetime都可以對時間格式數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，如時間戳和時間字符串的相互轉(zhuǎn)換。
"""
import time
time.mktime(time.localtime())
"""
請利用Python將時間戳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)時間。
關鍵技術(shù)：可以利用time模塊的strftime()函數(shù)可以將時間戳轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)時間。
"""
import pandas as pd
import time
time = time.strftime(("%Y-%m-%d %H:%M:%S"),time.localtime(time.mktime(time.localtime())))
"""
請利用Python將字符串'2022-01-15'轉(zhuǎn)換成時間類型的數(shù)據(jù)格式。
關鍵技術(shù)：在可以用strptime函數(shù)將日期字符串轉(zhuǎn)換為datetime數(shù)據(jù)類型，可以用Pandas的to_datetime()函數(shù)將日期字符串轉(zhuǎn)換為datetime數(shù)據(jù)類型。to_datetime()函數(shù)轉(zhuǎn)化后的時間是精準到時分秒精度的。
"""
import datetime
datestr = "2022-01-15"
datetime.datetime.strptime(datestr,"%Y-%m-%d")
#字符串和時間轉(zhuǎn)換
import pnadas as pd
datestrs = "2022/01/15"
pd.to_datetime(datestrs)
"""
給定兩個時間類型的數(shù)據(jù)，計算兩個時間的不同之處。
關鍵技術(shù)：利用datetime將時間類型數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，然后利用減法運算計算時間的不同之處，默認輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換為用（“天”，“秒”）表達。
"""
import datetime
delta = datetime.datetime(2022,1,16) - datetime.datetime(2022,1,11,1,12)
"""
如果要將輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換以“天”為單位，此時應該如何處理？
關鍵技術(shù)：針對上例中的delta變量，利用delta.days可以將輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換以“天”為單位。
"""
delta.days
"""
【例】如果要將輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換以“秒”為單位，此時應該如何處理？
關鍵技術(shù)：針對上例中的delta變量，利用delta.seconds可以將輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換以“秒”為單位
"""
delta.seconds

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm
t = np.arange(0.0,2.0*np.pi,0.01)
s = np.sin(t)
c = np.cos(t)
plt.plot(t,s,label='正弦',color='red')
plt.plot(t,c,label='余弦',color='blue')
plt.xlabel("x-變量")
plt.ylabel("y")
plt.xlabel('x-變量',                    #標簽文本
           fontproperties='STKAITI',   #字體
           fontsize=18)                #字號
plt.ylabel('y-正弦余弦函數(shù)值', fontproperties='simhei', fontsize=18)
plt.title('sin-cos函數(shù)圖像',            #標題文本
          fontproperties='STLITI',    #字體
          fontsize=24)                 #字號

import numpy as np
from matplotlib import *
t = np.arange(0.0,np.pi*2,0.01)
c = np.cos(t)
plt.scatter(t,c)