如何将字典列表转换为 pandas DataFrame?
其他答案是正确的,但就这些方法的优点和局限性而言,没有太多解释。这篇文章的目的是展示这些方法在不同情况下的示例,讨论何时使用(以及何时不使用),并提出替代方案。
根据数据的结构和格式,在某些情况下,三种方法都有效,或者某些方法比其他方法更好,或者有些根本不起作用。
考虑一个非常人为的例子。
np.random.seed(0)
data = pd.DataFrame(
np.random.choice(10, (3, 4)), columns=list('ABCD')).to_dict('r')
print(data)
[{'A': 5, 'B': 0, 'C': 3, 'D': 3},
{'A': 7, 'B': 9, 'C': 3, 'D': 5},
{'A': 2, 'B': 4, 'C': 7, 'D': 6}]
此列表由“记录”组成,每个键都存在。这是您可能遇到的最简单的情况。
# The following methods all produce the same output.
pd.DataFrame(data)
pd.DataFrame.from_dict(data)
pd.DataFrame.from_records(data)
A B C D
0 5 0 3 3
1 7 9 3 5
2 2 4 7 6
关于字典方向的单词:orient='index'/'columns'
在继续之前,重要的是要区分不同类型的字典方向,并支持 pandas。有两种主要类型:“列”和“索引”。
orient='columns'
具有“列”方向的字典将使其键对应于等效 DataFrame 中的列。
例如,上面的data 位于“列”方向。
data_c = [
{'A': 5, 'B': 0, 'C': 3, 'D': 3},
{'A': 7, 'B': 9, 'C': 3, 'D': 5},
{'A': 2, 'B': 4, 'C': 7, 'D': 6}]
pd.DataFrame.from_dict(data_c, orient='columns')
A B C D
0 5 0 3 3
1 7 9 3 5
2 2 4 7 6
注意:如果您使用pd.DataFrame.from_records,则方向假定为“列”(您不能另外指定),并且将相应地加载字典。
orient='index'
使用这个方向,假设键对应于索引值。这种数据最适合pd.DataFrame.from_dict。
data_i ={
0: {'A': 5, 'B': 0, 'C': 3, 'D': 3},
1: {'A': 7, 'B': 9, 'C': 3, 'D': 5},
2: {'A': 2, 'B': 4, 'C': 7, 'D': 6}}
pd.DataFrame.from_dict(data_i, orient='index')
A B C D
0 5 0 3 3
1 7 9 3 5
2 2 4 7 6
OP 中没有考虑这种情况,但了解仍然有用。
设置自定义索引
如果您需要在生成的 DataFrame 上自定义索引,可以使用 index=... 参数进行设置。
pd.DataFrame(data, index=['a', 'b', 'c'])
# pd.DataFrame.from_records(data, index=['a', 'b', 'c'])
A B C D
a 5 0 3 3
b 7 9 3 5
c 2 4 7 6
pd.DataFrame.from_dict 不支持此功能。
处理缺失的键/列
在处理缺少键/列值的字典时,所有方法都是开箱即用的。例如,
data2 = [
{'A': 5, 'C': 3, 'D': 3},
{'A': 7, 'B': 9, 'F': 5},
{'B': 4, 'C': 7, 'E': 6}]
# The methods below all produce the same output.
pd.DataFrame(data2)
pd.DataFrame.from_dict(data2)
pd.DataFrame.from_records(data2)
A B C D E F
0 5.0 NaN 3.0 3.0 NaN NaN
1 7.0 9.0 NaN NaN NaN 5.0
2 NaN 4.0 7.0 NaN 6.0 NaN
读取列的子集
“如果我不想阅读每一列怎么办”?您可以使用columns=... 参数轻松地指定它。
例如,在上面的示例字典data2 中,如果您只想读取“A”、“D”和“F”列,可以通过传递一个列表来实现:
pd.DataFrame(data2, columns=['A', 'D', 'F'])
# pd.DataFrame.from_records(data2, columns=['A', 'D', 'F'])
A D F
0 5.0 3.0 NaN
1 7.0 NaN 5.0
2 NaN NaN NaN
pd.DataFrame.from_dict 不支持默认方向“列”。
pd.DataFrame.from_dict(data2, orient='columns', columns=['A', 'B'])
ValueError: cannot use columns parameter with orient='columns'
读取行的子集
这些方法直接都不支持。您将不得不迭代您的数据并在迭代时就地执行reverse delete。例如,要从上面的data2 中仅提取第 0th 和 2nd 行,您可以使用:
rows_to_select = {0, 2}
for i in reversed(range(len(data2))):
if i not in rows_to_select:
del data2[i]
pd.DataFrame(data2)
# pd.DataFrame.from_dict(data2)
# pd.DataFrame.from_records(data2)
A B C D E
0 5.0 NaN 3 3.0 NaN
1 NaN 4.0 7 NaN 6.0
上述方法的强大替代方案是json_normalize 函数,它适用于字典列表(记录),此外还可以处理嵌套字典。
pd.json_normalize(data)
A B C D
0 5 0 3 3
1 7 9 3 5
2 2 4 7 6
pd.json_normalize(data2)
A B C D E
0 5.0 NaN 3 3.0 NaN
1 NaN 4.0 7 NaN 6.0
再次提醒,传递给json_normalize 的数据需要采用字典列表(记录)格式。
如前所述,json_normalize 也可以处理嵌套字典。这是从文档中摘录的示例。
data_nested = [
{'counties': [{'name': 'Dade', 'population': 12345},
{'name': 'Broward', 'population': 40000},
{'name': 'Palm Beach', 'population': 60000}],
'info': {'governor': 'Rick Scott'},
'shortname': 'FL',
'state': 'Florida'},
{'counties': [{'name': 'Summit', 'population': 1234},
{'name': 'Cuyahoga', 'population': 1337}],
'info': {'governor': 'John Kasich'},
'shortname': 'OH',
'state': 'Ohio'}
]
pd.json_normalize(data_nested,
record_path='counties',
meta=['state', 'shortname', ['info', 'governor']])
name population state shortname info.governor
0 Dade 12345 Florida FL Rick Scott
1 Broward 40000 Florida FL Rick Scott
2 Palm Beach 60000 Florida FL Rick Scott
3 Summit 1234 Ohio OH John Kasich
4 Cuyahoga 1337 Ohio OH John Kasich
有关meta 和record_path 参数的更多信息,请查看文档。
总结
这是上面讨论的所有方法的表格,以及支持的特性/功能。
* 使用orient='columns',然后转置得到和orient='index'一样的效果。