Python數據分析的八種處理缺失值方法詳解

在本文中,我們將介紹 8 種不同的方法來解決缺失值問題,哪種方法最適合特定情況取決於數據和任務。歡迎收藏學習,喜歡點贊支持,技術交流可以文末加群,盡情暢聊。

讓我們首先創建一個示例數據框並向其中添加一些缺失值。

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我們有一個 10 行 6 列的數據框。

下一步是添加缺失值。 我們將使用 loc 方法選擇行和列組合,並使它們等於“np.nan”,這是標準缺失值表示之一。

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這是數據框現在的樣子:

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item 和 measure 1 列具有整數值,但由於缺少值,它們已被向上轉換為浮點數。

在 Pandas 1.0 中,引入瞭整數類型缺失值表示 (),因此我們也可以在整數列中包含缺失值。 但是,我們需要顯式聲明數據類型。

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盡管有缺失值,我們現在可以保留整數列。

現在我們有一個包含一些缺失值的數據框。 是時候看看處理它們的不同方法瞭。

1. 刪除有缺失值的行或列

一種選擇是刪除包含缺失值的行或列。

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使用默認參數值,dropna 函數會刪除包含任何缺失值的行。數據框中隻有一行沒有任何缺失值。同時我們還可以選擇使用軸參數刪除至少有一個缺失值的列。

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2. 刪除隻有缺失值的行或列

另一種情況是有一列或一行充滿缺失值。 這樣的列或行是無用的,所以我們可以刪除它們。

dropna 函數也可以用於此目的。 我們隻需要改變 how 參數的值。

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3. 根據閾值刪除行或列

基於“any”或“all”的刪除並不總是最好的選擇。 我們有時需要刪除具有“大量”或“一些”缺失值的行或列。

我們不能將這樣的表達式分配給 how 參數,但 Pandas 為我們提供瞭一種更準確的方法,即 thresh 參數。

例如,“thresh=4”意味著至少有 4 個非缺失值的行將被保留。 其他的將被丟棄。

我們的數據框有 6 列,因此將刪除具有 3 個或更多缺失值的行。

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隻有第三行有 2 個以上的缺失值,所以它是唯一一個被丟棄的。

4. 基於特定的列子集刪除

在刪除列時,我們可以隻考慮部分列。

dropna 函數的子集參數用於此任務。 例如,我們可以刪除在度量 1 或度量 2 列中有缺失值的行,如下所示:

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到目前為止,我們已經看到瞭根據缺失值刪除行或列的不同方法。放棄並不是唯一的選擇。 在某些情況下,我們可能會選擇填充缺失值而不是刪除它們。

事實上,填充可能是更好的選擇,因為數據意味著價值。 如何填補缺失值,當然取決於數據的結構和任務。

fillna 函數用於填充缺失值。

5. 填充一個常數值

我們可以選擇一個常量值來替代缺失值。如果我們隻給 fillna 函數一個常量值,它將用該值替換數據框中的所有缺失值。

更合理的方法是為不同的列確定單獨的常量值。 我們可以將它們寫入字典並將其傳遞給 values 參數。

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item 列中的缺失值替換為 1014,而 measure 1 列中的缺失值替換為 0。

6. 填充聚合值

另一種選擇是使用聚合值,例如平均值、中位數或眾數。

下面這行代碼用該列的平均值替換瞭第 2 列中的缺失值。

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7. 替換為上一個或下一個值

可以用該列中的前一個或下一個值替換該列中的缺失值。在處理時間序列數據時,此方法可能會派上用場。 假設您有一個包含每日溫度測量值的數據框,但缺少一天的溫帶。 最佳解決方案是使用第二天或前一天的溫度。

fillna 函數的方法參數用於執行此任務。

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“bfill”向後填充缺失值,以便將它們替換為下一個值。看看最後一欄。 缺失值被替換到第一行。 這可能不適合某些情況。

值得慶幸的是,我們可以限制用這種方法替換的缺失值的數量。 如果我們將 limit 參數設置為 1,那麼一個缺失值隻能用它的下一個值替換。 後面的第二個或第三個值將不會用於替換。

8. 使用另一個數據框填充

我們還可以將另一個數據幀傳遞給 fillna 函數。 新數據框中的值將用於替換當前數據框中的缺失值。

將根據行索引和列名稱選擇值。 例如,如果 item 列的第二行中存在缺失值,則將使用新數據框中相同位置的值。

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以上是具有相同列的兩個數據框。 第一個 沒有任何缺失值。

我們可以使用 fillna 函數如下:

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df 中的值將替換為 df2 中關於列名和行索引的值。

總結

缺失將永遠存在於我們的生活中。 沒有最好的方法來處理它們,但我們可以通過應用準確合理的方法來降低它們的影響。我們已經介紹瞭 8 種不同的處理缺失值的方法,使用哪一個取決於數據和任務。

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