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[Pandas教學]3個Pandas套件比較CSV檔案資料之間的差異秘訣

pandas_compare_values_between_dataframes

使用Pandas套件處理多份CSV檔案資料，相信是資料分析的過程中不可或缺的任務之一，其中，很常有機會比較各個資料集的相同與不相同資料內容，藉此來瞭解差異或檢核資料整合的結果是否有誤。

所以，本文就以Kaggle網站的「Coursera Course Dataset(coursea_data.csv)」及「Course Reviews on Coursera(Coursera_courses.csv)」兩個資料集為例，來分享3個Pandas套件比較CSV檔案資料集的常用方法，包含：

  • Pandas檢查兩個資料集的資料是否相同
  • Pandas查找兩個資料集之間的相同資料
  • Pandas查找兩個資料集之間的相異資料

一、Pandas檢查兩個資料集的資料是否相同

首先，利用以下指令安裝Pandas套件：

$ pip install pandas

接著，使用Pandas套件的read_csv()方法(Method)，來讀取「Coursera Course Dataset(coursea_data.csv)」資料集，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv')

print(df1)

截取部分執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

以及讀取「Course Reviews on Coursera(Coursera_courses.csv)」資料集，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv')

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

print(df2)

執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

這時候，就可以透過Pandas套件的equals()方法(Method)，來比較兩個資料集是否有相同的維度(shape)、資料型態(dtype)及資料內容(elements)，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv')

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

print(df1.equals(df2))  #執行結果False

很明顯這兩個資料集的維度(shape)並不相同，所以執行結果為False。

二、Pandas查找兩個資料集之間的相同資料

知道了兩個資料集不相同後，有時會想要知道兩個資料集皆擁有的資料(交集)有哪些，在這樣的情況下，就能夠使用Pandas套件的merge()方法(Method)，透過合併的方式來進行查找。

而Pandas套件在合併兩個資料集時，至少要有一個共同的欄位名稱，所以本文就將第一個資料集的「course_title」課程名稱欄位重新命名為「name」，來當作和第二個資料集合併的共同欄位，如下範例第4行：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv').rename(columns={'course_title':'name'})

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

接下來，就可以利用Pandas套件的merge()方法(Method)進行合併，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv').rename(columns={'course_title':'name'})

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

result = df1.merge(df2, how='inner')

print(result)

截取部分執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

由於我們想要查找兩個資料集皆擁有的資料，也就是所謂的交集，所以在Pandas套件的merge()方法(Method)中，需設定how關鍵字參數(Keyword Argument)為「inner」，即可得到兩個資料集的相同資料結果。

三、Pandas查找兩個資料集之間的相異資料

相反的，如果想要知道兩個資料集不相同的資料，就分為「左邊(Left)有而右邊(Right)沒有」及「左邊(Left)沒有而右邊(Right)有」的情況。

同樣使用Pandas套件的merge()方法(Method)，設定how關鍵字參數(Keyword Argument)為「outer」，即可查找出兩個資料集的相異資料，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv').rename(columns={'course_title':'name'})

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

result = df1.merge(df2, how='outer', indicator=True)

print(result)

截取部分執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

其中，第8行的indicator=True，就是在執行結果的最後一欄(_merge)，標示出兩個資料集的比較結果，包含：

  • left_only：左邊資料集有而右邊資料集沒有的資料
  • right_only：左邊資料集沒有而右邊資料集有的資料
  • both：兩邊資料集皆擁有的資料

所以，想要查找出「左邊(Left)有而右邊(Right)沒有」的資料，利用Pandas套件的loc[]語法，篩選出「_merge」欄位為left_only即可，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv').rename(columns={'course_title':'name'})

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

result = df1.merge(df2, how='outer', indicator=True).loc[lambda x : x['_merge'] == 'left_only']

print(result)

截取部分執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

而「左邊(Left)沒有而右邊(Right)有」的資料，則篩選出「_merge」欄位為right_only，如下範例：

import pandas as pd


df1 = pd.read_csv('coursea_data.csv').rename(columns={'course_title':'name'})

df2 = pd.read_csv('Coursera_courses.csv')

result = df1.merge(df2, how='outer', indicator=True).loc[lambda x : x['_merge'] == 'right_only']

print(result)

截取部分執行結果

pandas_compare_values_between_dataframes

四、小結

本文介紹了如何利用Pandas套件的equals()及merge()方法(Method)，來有效比較兩個CSV檔案之間的資料，並且查找出相同與不相同的資料集，除了可以快速瞭解兩個資料集之間的關係，對於經過複雜運算後的Pandas DataFrame，也能夠檢核處理的結果是否正確。

大家是否也有比較多份CSV檔案資料的經驗呢?歡迎在底下留言和我分享其中所使用的技巧唷~

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