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Python程序设计课程记录(四)

  • 2026-10-11 08:34:47
Python程序设计课程记录(四)
接着Python程序设计课程记录（三）的内容，对大实践中的问题（以第1个问题为例），介绍更加简洁的计算方法。在介绍方法之前，我们先将数据表读取进来，并详细介绍一下数据框的操作技能。
import pandas as pdA=pd.read_excel('数据表_新.xlsx')
读取数据表，得到数据框变量A，部分数据截图如下：
数据框的操作技能
数据类型：DataFrame（数据框）行索引（index：0~编号）列索引（0，1，2，3）---被列名覆盖了列名：代码、交易日期、交易时间、交易量单个元素值获取：A.iloc[i,j]----i代表行索引，j--列索引多个元素值获取：A.iloc[a,b]----a、b代表整数列表比如a=[1,2,4,5],b=[0,1,3]a中的元素值来自行索引，不能超过其最大值，否则越界b中的元素值来自列索引，不能超过其最大值，否则越界a--对A数据框中的行索引进行定位b--对A数据框中的列索引进行定位如果取遍所有行，用"："代替（英文输入格式）如果取遍所有列，也用“：”代替（英文输入格式）如果行索引是连续的，a=起点索引:终点索引（终点索引+1）,类似range(3,10)---取的是[3,10),步长1或者可以直接用range函数对行索引进行控制,列索引也是一样的
文章Python程序设计课程记录（三）大实践的问题1，是采用循环的方式来计算交易量，实际上我们可以直接取交易量这一列，从数据框中提取一列，变为序列，而序列中有很多统计方法可以直接使用，比如求和（sum）、求均值（mean）、求方差（var）、求标准差（std）、求最大值（max）、求最小值（min）等。第3列即为交易量这一列，取第3列出来并求和，即求得总交易量。示例代码如下
c3=A.iloc[:,3]s=c3.sum()print(s)
102132090
求其平均每笔交易量，直接求平均值即可。示例代码如下：
m=c3.mean()print(m)
21478.883280757098
小实践：

今有某个行业企业2013-2017年度的利润数据，请计算行业各个年度的总利润数据。比如2013年的行业总利润=2013年的所有企业利润之和。

先读取数据，观察数据的基本信息
import pandas as pdA=pd.read_excel('data.xlsx')
完整数据截图如下：

以计算2013年的行业总利润为例，按数据框的操作技能，我们要找到数据框A中2013-12-31的所有利润并求和即可。按取多个值的思路，我们先找到2013-12-31的行索引位置，分别为3,15,23,25,28,30,31,40,47,48，可以用一个列表a=[3,15,23,25,28,30,31,40,47,48]来表示，再寻找到列索引，利润总额为第2列，因此其示例程序如下：

a=[3,15,23,25,28,30,31,40,47,48]c2=A.iloc[a,2]

执行结果截图如下：

提取出来的结果用c2来表示，筛选出来的多个数据仍然是序列，用序列中的求和方法计算即可，示例代码如下

s=c2.sum()print(s)
22776999254.899998
如果不想一个个手工去数2013-12-31对应的行索引，我们在前面已经学习过循环和条件语句，可以通过程序来实现。比如，我们可以循环遍历数据框的第1列（年度），当年度字符串等于2013-12-31时，将行索引记录下来即可。那如何记录呢？可以创建一个空列表，当满足条件的时候，通过列表中的append方法，依次将满足条件的行索引添加到列表中即可。示例代码如下：
a=[]for i in range(len(A)):    if A.iloc[i,1]=='2013-12-31':        a.append(i)print(a)
[3, 15, 23, 25, 28, 30, 31, 40, 47, 48]
得到的a值与前面手工数行索引得到的值是一样的。得到a值之后，就可以采用前面一样的计算方法计算了。还有没有更好的方法呢？----答案是肯定的，可以通过条件筛选的方式，获得逻辑数组，用逻辑数组来代替前面的a，也是可以筛选得到满足条件的数据。什么是逻辑数组呢？即只有True或False两种取值元素的数组，称为逻辑数组。示例代码如下：
a=[True,False,False,True]import numpy as npaa=np.array(a)
执行结果如下：
作为一个示例，定义一个列表a，值只取True和False，并通过导入numpy包，用数组创建函数array()转换为数组。
回到我们前面介绍的例子，我们可以取数据框中的第1列出来，其变为序列(c1)，我们再从序列中把值取出来，就得到了年度这一列的具体值(c1_values)，通过与2013-12-31进行比较，存在两种情况：要么值等于2013-12-31，即为True，要么不等，即为False，并将其结果赋给tf，示例代码如下：
c1=A.iloc[:,1]c1_values=c1.valuestf=c1_values=='2013-12-31'
执行结果为（部分截图）：
可以发现，逻辑数组tf与c1对比，等于2013-12-31的为True，否则为False。
数据框的操作技巧拓展如下：
A.iloc[tf,b]---b与前面的说明不变tf--对于行索引来说，只取True对应的行索引注意：tf的长度要与数据框A的长度相同，否则没有办法实现一一对应判断
因此，提取2013-12-31的利润总额，可以有改写如下，示例代码为：
c2=A.iloc[tf,2]
执行结果如下：
可以看到，跟前面的计算结果是一样的，其计算结果也是序列，直接调用其求和方法计算即可，跟前面的计算思路一致。
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