Python是一種功能強(qiáng)大的編程語言，它包含了許多常用的開發(fā)工具和庫。Pandas是其中一個非常流行的數(shù)據(jù)處理庫，它提供了各種各樣的方法來處理和分析數(shù)據(jù)。

在Pandas中，相減兩個DataFrame類似于執(zhí)行SQL中的JOIN操作。本文將介紹如何使用Pandas函數(shù)來實(shí)現(xiàn)這一操作，并提供一些示例代碼。

1. 使用merge函數(shù)

Pandas中最常用的合并操作函數(shù)是merge()。該函數(shù)可以基于列名或索引對兩個DataFrame進(jìn)行連接。下面是一個簡單的示例：

import pandas as pd
 
df1 = pd.DataFrame({'key': ['A', 'B', 'C', 'D'], 'value': [1, 2, 3, 4]})
df2 = pd.DataFrame({'key': ['B', 'D', 'E', 'F'], 'value': [5, 6, 7, 8]})
 
result = pd.merge(df1, df2, on='key', how='left') print(result)

在上述示例中，我們創(chuàng)建了兩個DataFrame對象df1和df2。然后使用merge()函數(shù)將這兩個DataFrame按照'key'列進(jìn)行左連接。輸出結(jié)果如下：

key  value_x  value_y
0   A        1     NaN
1   B        2     5.0
2   C        3     NaN
3   D        4     6.0

在這個結(jié)果中，我們可以看到，兩個DataFrame對象中都有'key'列，而'key'列中有'B'和'D'兩個共同的值。通過左連接操作，我們得到了一個新的DataFrame對象，其中包括原始DataFrame對象中所有的列以及相應(yīng)的匹配行。

在DataFrame對象合并時，我們還可以指定如何處理缺失值，即NaN值。在上述示例中，我們使用how參數(shù)指定了左連接方式。這意味著所有存在于左側(cè)DataFrame對象（df1）中的鍵都將被保留，而右側(cè)DataFrame對象（df2）的缺失值將用NaN填充。

如果想要執(zhí)行相減操作，可以簡單地通過將兩個DataFrame對象的value列相減來實(shí)現(xiàn)。例如，可以執(zhí)行以下代碼：

result['value_x'] - result['value_y']

1. 使用join函數(shù)

除了merge()函數(shù)之外，Pandas還提供了另一個用于連接DataFrame對象的函數(shù)——join()。join()函數(shù)與merge()函數(shù)相似，但它更專注于基于索引的連接。下面是一個簡單的示例：

import pandas as pd
 
df1 = pd.DataFrame({'value': [1, 2, 3, 4]}, index=['A', 'B', 'C', 'D'])
df2 = pd.DataFrame({'value': [5, 6, 7, 8]}, index=['B', 'D', 'E', 'F'])
 
result = df1.join(df2, how='outer', lsuffix='_left', rsuffix='_right') print(result)

在上述示例中，我們創(chuàng)建了兩個DataFrame對象df1和df2。這里我們使用index參數(shù)為每個DataFrame對象指定了索引。然后使用join()函數(shù)將這兩個DataFrame按照索引進(jìn)行連接。輸出結(jié)果如下：

value_left  value_right
A         1.0          NaN
B         2.0          5.0
C         3.0          NaN
D         4.0          6.0
E         NaN          7.0
F         NaN          8.0

在這個結(jié)果中，我們可以看到，通過join()函數(shù)執(zhí)行的連接操作與merge()函數(shù)執(zhí)行的操作相似。但是，由于我們使用了索引而不是列名進(jìn)行連接，因此我們需要使用lsuffix和rsuffix參數(shù)為DataFrame對象中的重復(fù)列名添加前綴。

與merge()函數(shù)一樣，我們也可以執(zhí)行相減操作。例如，可以執(zhí)行以下代碼：

result['value_left'] - result

['value_right']

1. 使用subtract函數(shù)

除了merge()和join()函數(shù)之外，Pandas還提供了一個名為subtract()的函數(shù)。該函數(shù)可以直接處理兩個DataFrame對象之間的差異，并返回一個新的DataFrame對象。下面是一個簡單的示例：

import pandas as pd
 
df1 = pd.DataFrame({'value': [1, 2, 3, 4]})
df2 = pd.DataFrame({'value': [5, 6, 7, 8]})
 
result = df1.subtract(df2) print(result)

在上述示例中，我們創(chuàng)建了兩個DataFrame對象df1和df2，并使用subtract()函數(shù)將它們相減。輸出結(jié)果如下：

value
0     -4
1     -4
2     -4
3     -4

與前面的示例不同，此處的結(jié)果是一個包含相減后的值的新DataFrame對象。這是因?yàn)閟ubtract()函數(shù)直接處理DataFrame對象之間的差異，并返回一個新的DataFrame對象。

需要注意的是，在使用subtract()函數(shù)時，我們需要確保兩個DataFrame對象具有相同的列和索引。否則，將會引發(fā)錯誤或者得到意想不到的結(jié)果。

總結(jié)：

在Python Pandas中，實(shí)現(xiàn)兩個DataFrame對象之間的相減操作有三種方法：使用merge()函數(shù)、使用join()函數(shù)和使用subtract()函數(shù)。無論選擇哪種方法，都需要確保兩個DataFrame對象在連接之前具有相同的列或索引，以便正確地處理數(shù)據(jù)。在使用這些函數(shù)時，還需要注意如何處理缺失值，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

最后，需要指出的是，本文只是介紹了這些函數(shù)的基本用法。對于更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析任務(wù)，需要深入學(xué)習(xí)Pandas庫的各種高級功能和技術(shù)。

推薦學(xué)習(xí)書籍
《CDA一級教材》適合CDA一級考生備考，也適合業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)分析崗位的從業(yè)者提升自我。完整電子版已上線CDA網(wǎng)校，累計已有10萬+在讀~

免費(fèi)加入閱讀：https://edu.cda.cn/goods/show/3151?targetId=5147&preview=0