Pandas Nullable整形数据类型
2020-04-07 10:57 更新
Nullable整型数据类型
在0.24.0版本中新引入
小贴士
IntegerArray目前属于实验性阶段，因此他的API或者使用方式可能会在没有提示的情况下更改。
在 处理丢失的数据部分, 我们知道pandas主要使用 NaN 来代表丢失数据。因为 NaN 属于浮点型数据，这强制有缺失值的整型array强制转换成浮点型。在某些情况下，这可能不会有太大影响，但是如果你的整型数据恰好是标识符，数据类型的转换可能会存在隐患。同时，某些整数无法使用浮点型来表示。
Pandas能够将可能存在缺失值的整型数据使用arrays.IntegerArra来表示。这是pandas中内置的 扩展方式它并不是整型数据组成array对象的默认方式，并且并不会被pandas直接使用。因此，如果你希望生成这种数据类型，你需要在生成array()或者 Series，在dtype变量中直接指定。
In [1]: arr = pd.array([1, 2, np.nan], dtype=pd.Int64Dtype())
In [2]: arr
Out[2]:
<IntegerArray>
[1, 2, NaN]
Length: 3, dtype: Int64
或者使用字符串"Int64"（注意此处的 "I"需要大写，以此和NumPy中的'int64'数据类型作出区别）：
In [3]: pd.array([1, 2, np.nan], dtype="Int64")
Out[3]:
<IntegerArray>
[1, 2, NaN]
Length: 3, dtype: Int64
这样的array对象与NumPy的array对象类似，可以被存放在DataFrame或 Series。
In [4]: pd.Series(arr)
Out[4]:
0 1
1 2
2 NaN
dtype: Int64
你也可以直接将列表形式的数据直接传入Series，并指明dtype。
In [5]: s = pd.Series([1, 2, np.nan], dtype="Int64")
In [6]: s
Out[6]:
0 1
1 2
2 NaN
dtype: Int64
默认情况下（如果你不指明dtype），则会使用NumPy来构建这个数据，最终你会得到float64类型的Series：
In [7]: pd.Series([1, 2, np.nan])
Out[7]:
0 1.0
1 2.0
2 NaN
dtype: float64
对使用了整型array的操作与对NumPy中array的操作类似，缺失值会被继承并保留原本的数据类型，但在必要的情况下，数据类型也会发生转变。
# 运算
In [8]: s + 1
Out[8]:
0 2
1 3
2 NaN
dtype: Int64
# 比较
In [9]: s == 1
Out[9]:
0 True
1 False
2 False
dtype: bool
# 索引
In [10]: s.iloc[1:3]
Out[10]:
1 2
2 NaN
dtype: Int64
# 和其他数据类型联合使用
In [11]: s + s.iloc[1:3].astype('Int8')
Out[11]:
0 NaN
1 4
2 NaN
dtype: Int64
# 在必要情况下，数据类型发生转变
In [12]: s + 0.01
Out[12]:
0 1.01
1 2.01
2 NaN
dtype: float64
这种数据类型可以作为 DataFrame的一部分进行使用。
In [13]: df = pd.DataFrame({'A': s, 'B': [1, 1, 3], 'C': list('aab')})
In [14]: df
Out[14]:
A B C
0 1 1 a
1 2 1 a
2 NaN 3 b
In [15]: df.dtypes
Out[15]:
A Int64
B int64
C object
dtype: object
这种数据类型也可以在合并（merge）、重构（reshape）和类型转换（cast）。
In [16]: pd.concat([df[['A']], df[['B', 'C']]], axis=1).dtypes
Out[16]:
A Int64
B int64
C object
dtype: object
In [17]: df['A'].astype(float)
Out[17]:
0 1.0
1 2.0
2 NaN
Name: A, dtype: float64
类似于求和的降维和分组操作也能正常使用。
In [18]: df.sum()
Out[18]:
A 3
B 5
C aab
dtype: object
In [19]: df.groupby('B').A.sum()
Out[19]:
B
1 3
3 0
Name: A, dtype: Int64
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