数据清洗与预处理实战：缺失值处理、字符串操作与异常值检测

"数据清洗与准备1" 在数据分析过程中，数据清洗与准备是至关重要的步骤，确保后续分析的准确性和可靠性。以下是对标题和描述中提及的一些关键知识点的详细解释： 1. **处理缺失值**：缺失值是数据集中常见的问题，需要进行处理。在Python的pandas库中，可以通过`pandas.isnull()`检查缺失值，`dropna()`删除包含缺失值的行或列，而`fillna()`则可以用来填充缺失值，如用常数值、平均值或插值方法。 2. **数据转换**：数据可能需要转换成适合分析的格式。这包括数值型、分类型或日期型数据的转换。例如，将字符串转换为整数或浮点数，或将日期字符串转换为日期对象。 3. **字符串操作**：在处理文本数据时，字符串操作是必需的。pandas提供了向量化的方法，如`str.lower()`（转为小写）、`str.upper()`（转为大写）、`str.contains()`（查找子串）等。正则表达式（regex）也可用于复杂的文本匹配和替换。 4. **过滤缺失值**：`dropna()`函数可以按行或列过滤掉含有NA值的数据。通过设置`how`参数为`all`，可以删除所有值都是NA的行或列，`axis`参数可以指定操作的维度。 5. **补全缺失值**：除了删除，还可以通过`fillna()`方法填充缺失值。`fillna(value)`使用指定的值填充，`fillna(method)`则可以使用前后值进行填充（前向填充`ffill`或后向填充`bfill`），还可以设置`limit`限制填充次数。 6. **字符串对象方法**：pandas的字符串方法允许对整个Series或DataFrame列执行相同的操作，比如分割、连接、提取、替换等。 7. **删除重复值**：`duplicated()`函数返回一个布尔Series，指示哪些行是重复的，而`drop_duplicates()`则删除这些重复行。默认保留第一次出现的值，但可以通过`keep`参数改变此行为，如保留最后一次出现的值。 8. **使用函数或映射进行数据转换**：`map()`函数接受一个函数或映射字典，可以对数据进行一对一的转换。`replace()`方法则可以用于批量替换特定值。 9. **替代值**：`replace()`可以用来替换指定的值或值列表，同时可以设置是否生成新对象或原地修改。 10. **重命名轴索引**：`rename()`方法允许改变DataFrame或Series的索引名称，可以结合字典使用，提供新的轴标签。`inplace=True`可以原地修改对象。 11. **离散化和分箱**：`cut()`函数用于将连续数据离散化，生成分箱。它返回一个Categorical对象，包含箱的边界和类别信息。`get_dummies()`则可以将分类变量转换为哑变量，方便进行逻辑回归等统计分析。 12. **检测和过滤异常值**：异常值通常需要识别并处理，可以使用统计方法如Z-score或IQR规则来检测，然后过滤或替换。 13. **计算指标/虚拟变量**：创建新的特征或虚拟变量可以帮助捕捉数据的某些特性，例如计算年龄的中位数或构建交互项。 以上是数据清洗与准备的关键步骤，它们是数据科学项目的基础，确保数据的质量和分析的准确性。熟练掌握这些技巧，能够有效地预处理数据，为后续的模型建立和数据分析铺平道路。