0

0

Pandas DataFrame中高效拼接文本与提取数值的教程

碧海醫心

碧海醫心

发布时间:2025-09-22 11:19:16

|

310人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Pandas DataFrame中高效拼接文本与提取数值的教程

本文将深入探讨在Pandas DataFrame中,如何高效地将固定文本与从现有列中通过正则表达式提取的动态数值进行拼接。我们将详细介绍并对比使用Series.str访问器、str.extract以及str.replace这三种核心方法,以帮助用户根据具体场景选择最合适的策略,实现灵活且强大的数据处理。

在数据分析和预处理过程中,我们经常会遇到需要从某一文本列中提取特定信息(例如数字),并将其与预设的静态文本组合,生成一个新的描述性列。例如,将“p”与提取的第一个数字、空格、“stufe”与提取的第二个数字拼接起来,形成如“p8 stufe 4”这样的格式。直接进行字符串拼接时,如果提取结果是列表形式,需要特别注意如何正确访问列表中的元素。

场景描述与初始数据准备

假设我们有一个Pandas DataFrame,其中包含一列PROJEKT[BEZEICHNUNG],其内容是包含数字的字符串。我们的目标是从这些字符串中提取出两个数字,并将它们与固定文本“P”和“ Stufe ”组合成一个新的列EINGRUPPIERUNG。

首先,我们模拟一些示例数据:

import pandas as pd
import re

# 示例数据
data = {
    'PROJEKT[BEZEICHNUNG]': [
        'blah 8 blah 4',
        'another 8 text 5',
        'item 8 version 5',
        'project 8 code 4',
        'group 7 level 4'
    ]
}
df = pd.DataFrame(data)
print("原始DataFrame:")
print(df)

输出:

原始DataFrame:
  PROJEKT[BEZEICHNUNG]
0        blah 8 blah 4
1     another 8 text 5
2     item 8 version 5
3     project 8 code 4
4      group 7 level 4

如果直接使用str.findall(r'\d+'),我们会得到一个Series,其中每个元素是一个包含所有匹配数字的列表:

match_lists = df['PROJEKT[BEZEICHNUNG]'].str.findall(r'\d+')
print("\n使用str.findall提取的数字列表:")
print(match_lists)

输出:

使用str.findall提取的数字列表:
0    [8, 4]
1    [8, 5]
2    [8, 5]
3    [8, 4]
4    [7, 4]
Name: PROJEKT[BEZEICHNUNG], dtype: object

直接尝试像df["EINGRUPPIERUNG"]="P",match_lists[:][0], ...这样的操作是无效的,因为它混淆了Series操作和Python列表操作。正确的做法是利用Pandas的str访问器。

方法一:利用 str 访问器处理列表元素

当str.findall返回一个包含列表的Series时,我们可以利用Series.str访问器来进一步操作这些列表中的元素。Series.str[index]允许我们按索引访问每个列表中的特定元素。

# 提取所有匹配的数字列表
match = df['PROJEKT[BEZEICHNUNG]'].str.findall(r'\d+')

# 使用str访问器获取列表的第一个和第二个元素
# 注意:这里假设每个列表至少包含两个数字
df['EINGRUPPIERUNG_Method1'] = 'P' + match.str[0] + ' Stufe ' + match.str[1]

print("\n方法一结果(使用str访问器):")
print(df[['PROJEKT[BEZEICHNUNG]', 'EINGRUPPIERUNG_Method1']])

输出:

方法一结果(使用str访问器):
  PROJEKT[BEZEICHNUNG] EINGRUPPIERUNG_Method1
0        blah 8 blah 4               P8 Stufe 4
1     another 8 text 5               P8 Stufe 5
2     item 8 version 5               P8 Stufe 5
3     project 8 code 4               P8 Stufe 4
4      group 7 level 4               P7 Stufe 4

注意事项:

  • 此方法要求str.findall返回的每个列表都包含足够多的元素,否则访问match.str[index]时可能会引发IndexError。在实际应用中,如果数字数量不确定,需要进行错误处理或预先过滤。
  • 适用于当你需要先获取所有匹配项的列表,再从中选择特定项的场景。

方法二:使用 str.extract 进行结构化提取

str.extract是Pandas中一个非常强大的方法,专门用于通过正则表达式的捕获组(capturing groups)来提取结构化数据。它直接返回一个DataFrame,其中每个捕获组对应一列。这使得后续的拼接操作变得非常简洁和直观。

LLaMA
LLaMA

Meta公司发布的下一代开源大型语言模型

下载
# 使用str.extract提取两个数字
# 正则表达式 r'(\d+).*(\d+)' 捕获第一个和第二个数字
# expand=True 是默认值,表示返回DataFrame
match_df = df['PROJEKT[BEZEICHNUNG]'].str.extract(r'(\d+).*(\d+)', expand=True)

# 将提取的列与固定文本拼接
df['EINGRUPPIERUNG_Method2'] = 'P' + match_df[0] + ' Stufe ' + match_df[1]

print("\n方法二结果(使用str.extract):")
print(df[['PROJEKT[BEZEICHNUNG]', 'EINGRUPPIERUNG_Method2']])

输出:

方法二结果(使用str.extract):
  PROJEKT[BEZEICHNUNG] EINGRUPPIERUNG_Method2
0        blah 8 blah 4               P8 Stufe 4
1     another 8 text 5               P8 Stufe 5
2     item 8 version 5               P8 Stufe 5
3     project 8 code 4               P8 Stufe 4
4      group 7 level 4               P7 Stufe 4

注意事项:

  • str.extract要求正则表达式中至少有一个捕获组。
  • 如果正则表达式没有匹配到任何内容,对应的列将包含NaN。
  • 此方法在提取多个结构化数据时表现优秀,代码可读性高。

方法三:利用 str.replace 进行模式替换

str.replace方法结合正则表达式的捕获组,可以直接将原始字符串转换为目标格式。通过在替换字符串中使用\1, \2等反向引用(backreferences),可以引用正则表达式中捕获组的内容。

# 使用str.replace和反向引用进行模式替换
df['EINGRUPPIERUNG_Method3'] = df['PROJEKT[BEZEICHNUNG]'].str.replace(
    r'.*(\d+).*(\d+).*',  # 匹配整个字符串,并捕获两个数字
    r'P\1 Stufe \2',      # 使用捕获的数字进行替换
    regex=True            # 必须设置为True以启用正则表达式替换
)

print("\n方法三结果(使用str.replace):")
print(df[['PROJEKT[BEZEICHNUNG]', 'EINGRUPPIERUNG_Method3']])

输出:

方法三结果(使用str.replace):
  PROJEKT[BEZEICHNUNG] EINGRUPPIERUNG_Method3
0        blah 8 blah 4               P8 Stufe 4
1     another 8 text 5               P8 Stufe 5
2     item 8 version 5               P8 Stufe 5
3     project 8 code 4               P8 Stufe 4
4      group 7 level 4               P7 Stufe 4

注意事项:

  • regex=True是启用正则表达式替换的关键。
  • 如果正则表达式没有匹配到整个字符串,原始字符串将保持不变。确保正则表达式能够覆盖所有需要转换的情况。
  • 此方法在需要一步到位地完成提取和格式化时非常高效和简洁。

选择建议与总结

这三种方法各有优势,适用于不同的场景:

  1. Series.str访问器 (match.str[0]等):

    • 适用场景: 当你已经通过str.findall获取了所有匹配项的列表,并且需要从这些列表中精确选择特定索引的元素时。
    • 优点: 直观地处理列表中的元素。
    • 缺点: 需要确保列表长度,否则可能出错;如果匹配项数量不固定,处理会比较复杂。
  2. str.extract:

    • 适用场景: 当你需要从字符串中提取多个结构化的数据片段,并将它们作为独立的列进行处理时。
    • 优点: 返回DataFrame,结构清晰,便于后续操作;正则表达式捕获组直接对应列,代码可读性好。
    • 缺点: 如果只有一个捕获组,返回的是Series,需要注意类型转换。
  3. str.replace (结合反向引用):

    • 适用场景: 当你希望一步到位地将原始字符串转换为新的格式,其中新格式的内容是原始字符串中提取出的部分时。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
js正则表达式
js正则表达式

php中文网为大家提供各种js正则表达式语法大全以及各种js正则表达式使用的方法,还有更多js正则表达式的相关文章、相关下载、相关课程,供大家免费下载体验。

516

2023.06.20

正则表达式不包含
正则表达式不包含

正则表达式,又称规则表达式,,是一种文本模式,包括普通字符和特殊字符,是计算机科学的一个概念。正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列匹配某个句法规则的字符串,通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。php中文网给大家带来了有关正则表达式的相关教程以及文章,希望对大家能有所帮助。

251

2023.07.05

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

751

2023.07.05

java正则表达式匹配字符串
java正则表达式匹配字符串

在Java中,我们可以使用正则表达式来匹配字符串。本专题为大家带来java正则表达式匹配字符串的相关内容,帮助大家解决问题。

215

2023.08.11

正则表达式空格
正则表达式空格

正则表达式空格可以用“s”来表示,它是一个特殊的元字符,用于匹配任意空白字符,包括空格、制表符、换行符等。本专题为大家提供正则表达式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

351

2023.08.31

Python爬虫获取数据的方法
Python爬虫获取数据的方法

Python爬虫可以通过请求库发送HTTP请求、解析库解析HTML、正则表达式提取数据,或使用数据抓取框架来获取数据。更多关于Python爬虫相关知识。详情阅读本专题下面的文章。php中文网欢迎大家前来学习。

293

2023.11.13

正则表达式空格如何表示
正则表达式空格如何表示

正则表达式空格可以用“s”来表示,它是一个特殊的元字符,用于匹配任意空白字符,包括空格、制表符、换行符等。想了解更多正则表达式空格怎么表示的内容,可以访问下面的文章。

238

2023.11.17

正则表达式中如何匹配数字
正则表达式中如何匹配数字

正则表达式中可以通过匹配单个数字、匹配多个数字、匹配固定长度的数字、匹配整数和小数、匹配负数和匹配科学计数法表示的数字的方法匹配数字。更多关于正则表达式的相关知识详情请看本专题下面的文章。php中文网欢迎大家前来学习。

534

2023.12.06

AO3官网入口与中文阅读设置 AO3网页版使用与访问
AO3官网入口与中文阅读设置 AO3网页版使用与访问

本专题围绕 Archive of Our Own(AO3)官网入口展开,系统整理 AO3 最新可用官网地址、网页版访问方式、正确打开链接的方法,并详细讲解 AO3 中文界面设置、阅读语言切换及基础使用流程,帮助用户稳定访问 AO3 官网,高效完成中文阅读与作品浏览。

29

2026.02.02

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3.8万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号