如何在 Pandas DataFrame 中添加标题行？

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Pandas 是 Python 中一个非常流行的数据处理和操作库，经常用于数据分析和数据预处理。Pandas 库具有一个强大的数据结构，称为 Pandas DataFrame，用于存储任何类型的二维数据。在这篇文章中，我们将学习各种向 Pandas DataFrame 添加标题行（或简称列名）的方法。

注意 − 本文中代码已在 Jupyter Notebook 上测试。

我们将看到五种添加标题行的方法：

• 使用字典创建 DataFrame 时添加标题行

• 使用列表的列表创建 DataFrame 时添加标题行

• 创建 DataFrame 后添加标题行

• 从 CSV 文件读取文件时添加标题行

• 使用 set_axis 方法添加标题行

让我们从导入 Pandas 开始

import pandas as pd

方法 1：使用字典创建 DataFrame 时

示例

# Add header row while creating the dataframe through a dictionary
data = {'course': ['Math', 'English', 'History', 'Science', 'Physics'], 'instructor': ['John Smith', 'Sarah Johnson', 'Mike Brown', 'Karen Lee', 'David Kim'], 'batch_size': [43, 25, 19, 51, 48]
}
df1 = pd.DataFrame(data)
df1

输出

  course      instructor    batch_size
0 Math        John Smith       43
1 English  Sarah Johnson       25
2 History     Mike Brown       19
3 Science      Karen Lee       51
4 Physics      David Kim       48

在上面的代码中，我们通过字典初始化 DataFrame 的虚拟数据。键值对分别表示列名和列数据。Pandas 自动读取此字典，并能够生成包含标题行的列。

方法 2：使用列表的列表创建 DataFrame 时

示例

# Add header row while creating the dataframe through lists
data = [['apple', 'red', 5], ['banana', 'yellow', 12]]
columns = ['fruit', 'color', 'quantity']
df2 = pd.DataFrame(data, columns=columns)
df2

输出

   fruit   color  quantity
0 apple      red     5
1 banana  yellow    12

在此方法中，我们有一个列表的列表，其中每个子列表存储 DataFrame 行的信息。我们创建一个列名列表，并在初始化 DataFrame 时将其传递给 pd.DataFrame 方法。

方法 3：创建 DataFrame 后

示例

# Add header row after creating the dataframe
data = [['apple', 'red', 5], ['banana', 'yellow', 12]]
columns = ['fruit', 'color', 'quantity']
df3 = pd.DataFrame(data)
df3.columns = columns
df3

输出

fruit      color  quantity
0 apple      red    5
1 banana  yellow   12

在上面的代码中，我们首先初始化一个没有任何标题行的 DataFrame。然后，我们初始化一个我们想要使用的列名列表，并使用 pd.DataFrame.columns 属性设置已定义的 Pandas DataFrame 的标题行。

方法 4：从 CSV 文件读取文件时

示例

尝试使用 Pandas 读取 CSV 文件时，它会自动将第一行视为列名。但是，我们的数据集中可能不存在列名，如下面的示例所示。假设数据集存储为“course_data.csv”。

# Incorrect header row
df4 = pd.read_csv('course_data.csv')
df4

输出

   Math        John Smith     43
0 English   Sarah Johnson     25
1 History      Mike Brown     19
2 Science       Karen Lee     51
3 Physics       David Kim     48

输出显示 Pandas 将数据样本解释为标题行。为了解决这个问题，我们将通过“names”参数传递标题行名称列表来指定列名。

示例

# Add header row while reading files from CSV
columns = ['course', 'instructor', 'batch_size']
df4 = pd.read_csv('course_data.csv', names=columns)
df4

输出

  course      instructor    batch_size
0 Math         John Smith      43
1 English   Sarah Johnson      25
2 History      Mike Brown      19
3 Science       Karen Lee      51
4 Physics       David Kim      48

如上输出所示，Pandas 不再将第一个数据样本读取为标题行！

方法 5：使用 set_axis 方法

示例

我们已经看到了如何在方法 2 中向现有 DataFrame 添加标题行。现在我们将使用 pd.DataFrame.set_axis 方法实现相同的功能。

# Add row row after creating the dataframe using set_axis
data = [['dog', 'brown', 4],
['cat', 'white', 4],
['chicken', 'white', 2]]
df5 = pd.DataFrame(data)
columns = ['animal', 'color', 'num_legs']
df5.set_axis(columns, axis=1, inplace=True)
df5

输出

   animal   color    num_legs
0   dog     brown     4
1   cat     white     4
2  chicken  white     2

这里，我们首先使用上面的数据初始化一个没有任何标题行的 DataFrame。然后，我们使用 set_axis 方法添加标题行。我们将 axis=1 传递以指定我们正在设置列名。我们还将标志“inplace”设置为 True 以进行就地操作。

注意 − 设置 axis = 0 将设置行名而不是列名，并且还可能引发错误，因为通常行数多于列数。

结论

本文教我们如何在 Pandas 中向 DataFrame 添加标题。我们看到了五种不同的方法，这些方法可以用于各种不同的应用程序和项目。