58.时间序列数据转换（时间序列数据处理步骤）

off999 2024-09-29 15:59 38 浏览 0 评论

案例导入

如下表所示，用匿名函数给每个测量值加上一个0-1之间不同的随机数。添加代码注释。

时间	测量值
2022-03-18 00:00:00	5
2022-03-18 01:00:00	9
2022-03-18 02:00:00	6
2022-03-18 03:00:00	9
2022-03-18 04:00:00	8
2022-03-18 05:00:00	10
2022-03-18 06:00:00	4
2022-03-18 07:00:00	3
2022-03-18 08:00:00	6
2022-03-18 09:00:00	3
2022-03-18 10:00:00	1
2022-03-18 11:00:00	6
2022-03-18 12:00:00	7
2022-03-18 13:00:00	4
2022-03-18 14:00:00	1
2022-03-18 15:00:00	7
2022-03-18 16:00:00	4
2022-03-18 17:00:00	10
2022-03-18 18:00:00	8
2022-03-18 19:00:00	6
2022-03-18 20:00:00	6
2022-03-18 21:00:00	1
2022-03-18 22:00:00	5
2022-03-18 23:00:00	4
2022-03-19 00:00:00	5
2022-03-19 01:00:00	5
2022-03-19 02:00:00	4
2022-03-19 03:00:00	1
2022-03-19 04:00:00	8
2022-03-19 05:00:00	6
2022-03-19 06:00:00	1
2022-03-19 07:00:00	2
2022-03-19 08:00:00	8
2022-03-19 09:00:00	4
2022-03-19 10:00:00	9
2022-03-19 11:00:00	1
2022-03-19 12:00:00	8
2022-03-19 13:00:00	2
2022-03-19 14:00:00	5
2022-03-19 15:00:00	2
2022-03-19 16:00:00	6
2022-03-19 17:00:00	9
2022-03-19 18:00:00	6
2022-03-19 19:00:00	2
2022-03-19 20:00:00	1
2022-03-19 21:00:00	8
2022-03-19 22:00:00	1
2022-03-19 23:00:00	2
2022-03-20 00:00:00	6
2022-03-20 01:00:00	6
2022-03-20 02:00:00	10
2022-03-20 03:00:00	9
2022-03-20 04:00:00	6
2022-03-20 05:00:00	7
2022-03-20 06:00:00	8
2022-03-20 07:00:00	10
2022-03-20 08:00:00	1
2022-03-20 09:00:00	3
2022-03-20 10:00:00	1
2022-03-20 11:00:00	3
2022-03-20 12:00:00	2
2022-03-20 13:00:00	10
2022-03-20 14:00:00	9
2022-03-20 15:00:00	5
2022-03-20 16:00:00	2
2022-03-20 17:00:00	4
2022-03-20 18:00:00	10
2022-03-20 19:00:00	7
2022-03-20 20:00:00	6
2022-03-20 21:00:00	10
2022-03-20 22:00:00	4
2022-03-20 23:00:00	7
2022-03-21 00:00:00	7
2022-03-21 01:00:00	9
2022-03-21 02:00:00	8
2022-03-21 03:00:00	6
2022-03-21 04:00:00	2
2022-03-21 05:00:00	6
2022-03-21 06:00:00	10
2022-03-21 07:00:00	3
2022-03-21 08:00:00	2
2022-03-21 09:00:00	1
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2022-03-21 11:00:00	2
2022-03-21 12:00:00	9
2022-03-21 13:00:00	1
2022-03-21 14:00:00	7
2022-03-21 15:00:00	2
2022-03-21 16:00:00	2
2022-03-21 17:00:00	10
2022-03-21 18:00:00	5
2022-03-21 19:00:00	5
2022-03-21 20:00:00	4
2022-03-21 21:00:00	6
2022-03-21 22:00:00	4
2022-03-21 23:00:00	1
2022-03-22 00:00:00	5
2022-03-22 01:00:00	10
2022-03-22 02:00:00	6
2022-03-22 03:00:00	9

文心一言提示词

打开百度“文心一言”，输入提示词：“你是pandas专家。文件路径为：D:/Samples/时间序列.xlsx。用pandas导入Excel文件中第1个工作表中的数据，将第1列作为索引列，引擎为”openpyxl”。使用匿名函数给每个测量值加上一个0-1之间不同的随机数。添加代码注释。”

显示结果如下：

首先，确保你已经安装了pandas和openpyxl库，因为openpyxl是用于读取和写入Excel 2010 xlsx/xlsm/xltx/xltm 文件的Python库。如果还没有安装，你可以通过pip安装它们：

pip install pandas openpyxl

接下来，你可以使用以下Python代码来导入Excel文件中的数据，将第1列作为索引列，并使用匿名函数（lambda）给每个测量值加上一个0-1之间不同的随机数：

import pandas as pd
import numpy as np

# 文件路径
file_path = 'D:/Samples/时间序列.xlsx'

# 读取Excel文件，使用openpyxl作为引擎，并将第1列作为索引列
# 注意：Excel中的第1列通常是A列，但在pandas中索引从0开始，所以这里指的是'A'列
df = pd.read_excel(file_path, sheet_name=0, index_col=0, engine='openpyxl')

# 生成一个与数据框（DataFrame）长度相同的0-1之间的随机数数组
# 注意：这里我们使用numpy的random.rand函数，它生成[0, 1)之间的随机数
random_numbers = np.random.rand(len(df))

# 使用applymap（对于整个DataFrame）或apply（对于Series）是不合适的，
# 因为我们想要对DataFrame中的每个元素进行操作，而不是整个Series或DataFrame。
# 所以我们将直接使用广播功能，即直接将numpy数组与DataFrame相加

# 但是，因为DataFrame可能包含不同类型的列（例如，既有整数又有浮点数），
# 我们需要确保DataFrame中的所有列都是可以与浮点数相加的数值类型。
# 如果不是，我们需要先转换它们。

# 假设所有列都是数值类型，我们可以直接相加
df_with_random = df.add(random_numbers, axis=0)

# 注意：这里我们使用DataFrame的add方法，它将每个随机数与对应行（axis=0）的所有元素相加
# 如果DataFrame中有非数值列，你需要先处理它们（例如，将它们设置为NaN或使用fillna()填充它们）

# 现在df_with_random包含了带有随机数的数据
print(df_with_random)

注意：上面的代码假设df的所有列都是数值类型的，可以直接与浮点数相加。如果DataFrame中有非数值类型的列（如字符串或日期），你需要先对它们进行处理，因为它们不能与浮点数直接相加。

此外，add方法默认会进行广播操作，即将random_numbers这个一维数组扩展为一个与df形状相同的二维数组（实际上并没有创建新的数组，只是进行了广播操作），然后逐元素相加。这样可以确保每个测量值都加上了一个不同的随机数。