Python pandas.DataFrame.stack函数方法的使用

DataFrame.stack(level=- 1, dropna=True) [source]

从列到索引堆叠指定级别。

返回一个经过重整的DataFrame或Series，与当前DataFrame相比，该DataFrame或Series具有一个或多个新的最内层的多层索引。通过旋转当前DataFrame的列来创建新的最内层：

1) 如果列具有单个级别，则输出为Series；

2) 如果列具有多个级别，则新索引级别取自指定级别，并且输出为DataFrame。

Notes

该函数以类推的方式命名，其含义是将书籍的集合从水平位置（dataframe的列）并排排列成彼此垂直堆叠（在dataframe的索引中）。

例子

单级列

>>> df_single_level_cols = pd.DataFrame([[0, 1], [2, 3]],
...                                     index=['cat', 'dog'],
...                                     columns=['weight', 'height'])

将数据框与单个级别的列轴堆叠会返回一个Series：

>>> df_single_level_cols
     weight height
cat       0      1
dog       2      3
>>> df_single_level_cols.stack()
cat  weight    0
     height    1
dog  weight    2
     height    3
dtype: int64

多级列：简单案例

>>> multicol1 = pd.MultiIndex.from_tuples([('weight', 'kg'),
...                                        ('weight', 'pounds')])
>>> df_multi_level_cols1 = pd.DataFrame([[1, 2], [2, 4]],
...                                     index=['cat', 'dog'],
...                                     columns=multicol1)

堆叠具有多级列轴的数据框：

>>> df_multi_level_cols1
     weight
         kg    pounds
cat       1        2
dog       2        4
>>> df_multi_level_cols1.stack()
            weight
cat kg           1
    pounds       2
dog kg           2
    pounds       4

缺失值

>>> multicol2 = pd.MultiIndex.from_tuples([('weight', 'kg'),
...                                        ('height', 'm')])
>>> df_multi_level_cols2 = pd.DataFrame([[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]],
...                                     index=['cat', 'dog'],
...                                     columns=multicol2)

堆叠具有多级列的数据帧时，通常会缺少值，因为堆叠的数据帧通常具有比原始数据帧更多的值。缺失值填充有NaN：

>>> df_multi_level_cols2
    weight height
        kg      m
cat    1.0    2.0
dog    3.0    4.0
>>> df_multi_level_cols2.stack()
        height  weight
cat kg     NaN     1.0
    m      2.0     NaN
dog kg     NaN     3.0
    m      4.0     NaN

规定要堆叠的水平

第一个参数控制要堆叠的一个或多个级别：

>>> df_multi_level_cols2.stack(0)
             kg    m
cat height  NaN  2.0
    weight  1.0  NaN
dog height  NaN  4.0
    weight  3.0  NaN
>>> df_multi_level_cols2.stack([0, 1])
cat  height  m     2.0
     weight  kg    1.0
dog  height  m     4.0
     weight  kg    3.0
dtype: float64

删除缺失值

>>> df_multi_level_cols3 = pd.DataFrame([[None, 1.0], [2.0, 3.0]],
...                                     index=['cat', 'dog'],
...                                     columns=multicol2)

请注意，默认情况下会删除所有值均缺失的行，但是可以通过dropna关键字参数控制此行为：

>>> df_multi_level_cols3
    weight height
        kg      m
cat    NaN    1.0
dog    2.0    3.0
>>> df_multi_level_cols3.stack(dropna=False)
        height  weight
cat kg     NaN     NaN
    m      1.0     NaN
dog kg     NaN     2.0
    m      3.0     NaN
>>> df_multi_level_cols3.stack(dropna=True)
        height  weight
cat m      1.0     NaN
dog kg     NaN     2.0
    m      3.0     NaN