آموزش پانداس در پایتون: معرفی کتابخانه Pandas برای تحلیل داده

در دنیای امروز که داده ها نقش حیاتی در تصمیم‌گیری، تحقیق و توسعه فناوری دارند، توانایی پردازش و تحلیل مؤثر داده ها یک مهارت ضروری برای برنامه نویسان و تحلیلگران محسوب می‌شود. کتابخانه پانداس در پایتون (Pandas) یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین ابزارها برای کار با داده هاست.

پانداس (Pandas) چیست؟

پانداس یک کتابخانه متن باز در زبان پایتون است که امکاناتی قدرتمند برای تحلیل و پردازش سریع داده‌ها فراهم می‌کند. توسعه دهندگان و تحلیلگران در حوزه‌های مختلفی مانند مالی، اقتصاد، آمار، تبلیغات و تحلیل داده‌های وب از این کتابخانه استفاده می‌کنند.

وقتی از پانداس استفاده می‌کنید، می‌توانید مراحل اصلی کار با داده‌ها را به‌صورت کامل انجام بدهید:
بارگذاری، سازماندهی، دستکاری، مدل‌سازی و تحلیل.

ویژگی‌های کلیدی پانداس در پایتون

پانداس در پایتون مجموعه‌ای از قابلیت‌های حرفه‌ای را در اختیار توسعه دهندگان قرار می‌دهد که برای پردازش داده‌ها ضروری هستند:

• ساختار DataFrame سریع و کارآمد با قابلیت اندیس‌گذاری پیش‌فرض یا دلخواه

• ابزارهایی برای بارگذاری داده‌ها از فرمت‌های مختلف فایل به حافظه

• قابلیت تراز کردن داده‌ها و مدیریت یکپارچه داده‌های ناقص

• امکان تغییر شکل و ایجاد Pivot از مجموعه داده‌ها

• برش، فیلتر و اندیس‌گذاری داده‌های حجیم بر اساس برچسب

• امکان حذف یا اضافه کردن ستون‌ها در ساختار داده

• قابلیت گروه‌بندی (Group By) برای انجام عملیات تجمیعی و تبدیل داده‌ها

• ادغام (Merge) و اتصال (Join) سریع و بهینه داده‌ها

• پشتیبانی از عملیات روی سری‌های زمانی (Time Series)

پانداس از دو ساختار داده‌ای اصلی استفاده می‌کند:

• Series

• DataFrame

این ساختارها بر پایه آرایه‌های کتابخانه NumPy ساخته شده‌اند. به همین دلیل، عملکردی سریع و بسیار کارآمد دارند و امکان پردازش سریع داده‌های حجیم را فراهم می‌کنند.

ابعاد و توصیف ساختارهای داده

برای درک بهتر ساختارهای داده در پانداس، بهترین راه این است که آن ها را به صورت ساختارهای چندلایه در نظر بگیریم، به این شکل که هر ساختار داده با بُعد بالاتر، شامل ساختار داده ای با بُعد پایین تر است. به عنوان مثال، DataFrame مجموعه ای از Series ها است، و در ساختار قدیمی‌تر، Panel شامل مجموعه ای از DataFrame ها می باشد.

در بین این ساختارها، DataFrame پرکاربردترین و مهم‌ترین ساختار داده در پانداس محسوب می شود.

سری (Series)

Series ساختاری شبیه به آرایه یک بعدی است که شامل داده های هم‌نوع می باشد. برای مثال، مجموعه زیر یک Series از اعداد صحیح را نشان می دهد:

10 23 56 17 52 61 73 90 26 72

ویژگی های کلیدی Series:

• داده ها همگن هستند (همه از یک نوع، مثل عدد یا متن)

• اندازه غیرقابل تغییر است (پس از ایجاد، نمی توان تعداد اعضا را تغییر داد)

• مقدار هر داده قابل تغییر است (اما نمی توان عضو جدیدی اضافه یا حذف کرد)

DataFrame

DataFrame یک آرایه دوبعدی است که داده های ناهمگن را در خود نگه می دارد. برای مثال:

این جدول، اطلاعات اعضای یک تیم فروش را همراه با امتیاز کلی عملکرد آن ها نمایش می دهد. داده ها به صورت ردیف ها و ستون ها ارائه شده اند.
هر ستون نمایانگر یک ویژگی از داده ها است و هر ردیف نشان دهنده یک فرد می باشد.

نوع داده ستون ها

انواع داده ای چهار ستون جدول به صورت زیر هستند:

نکات کلیدی مربوط به DataFrame

• داده ها می توانند ناهمگن باشند (هر ستون می تواند نوع داده متفاوتی داشته باشد)

• اندازه ساختار قابل تغییر است

• مقادیر داده ها نیز قابل تغییر هستند

راستی! برای دریافت مطالب جدید در کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام سورس باران عضو شوید.