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4.1.2-数据框创建与基本操作.md

4.1.2 数据框创建与基本操作（问答库）

  1. 【单选题·易】在 Pandas 中，数据框（DataFrame）是用于存储和处理什么的结构？ A. 一维数组 B. 二维的表格数据 C. 三维张量 D. 仅含整数索引的列表 答案：B 解析： 语料定义：数据框是一种二维的数据结构，用于存储和处理表格数据，具有行和列的标签。一维数组对应的是序列（Series）。
  2. 【单选题·易】从字典创建数据框时，字典的键会成为什么？ A. 行标签 B. 列标签 C. 单元格的值 D. 索引的 dtype 答案：B 解析： 从字典创建时，字典的键成为列标签，再用 index 参数指定行标签。例如键 '平安科技'、'南方通信'、'幸福银行' 即为三列的列名。
  3. 【判断题·易】使用数据框的 drop() 方法删除行或列时，默认会直接修改原始数据框。 答案：× 解析： drop() 默认生成一个新对象，不修改原始对象。只有指定 inplace=True 才会直接修改原始对象。
  4. 【判断题·易】创建数据框对象时需要分别指定行、列标签。 答案：√ 解析： 课程明确：创建数据框对象时需要分别指定行、列标签。从字典创建时键提供列标签、index 提供行标签；从二维列表创建时用 index 和 columns 分别指定。
  5. 【多选题·中】下列关于创建数据框的说法，正确的有： A. 可从字典创建，字典的键成为列标签，再用 index 指定行标签 B. 可从二维列表创建，二维列表的元素成为行数据 C. 从二维列表创建时，用 index 指定行标签、用 columns 指定列标签 D. 从字典创建时，字典的键成为行标签 答案：ABC 解析： 课程给出两种常用方法。D 错误：从字典创建时键成为列标签，不是行标签。
  6. 【单选题·中】执行下列代码后，输出分别是什么？
import pandas as pd
from pandas import DataFrame
data = {'平安科技':[45.2,47.1,46.5,49.8], '南方通信':[31.9,27.3,25.2,24.5], '幸福银行':[3.4,4.6,5.2,6.8]}
df = DataFrame(data, index=['2024-01','2024-02','2024-03','2024-04'])
new_row = pd.DataFrame({'平安科技':45.6, '南方通信':26.4, '幸福银行':5.8}, index=['2024-05'])
df2 = pd.concat([df, new_row])
print(len(df))
print(len(df2))
print(df2.loc['2024-05', '幸福银行'])

A. 4、5、5.8 B. 5、5、5.8 C. 4、4、报错（原对象未追加成功） D. 5、5、3.4 答案：A 解析： pandas 2.x 用 concat() 在末尾追加新行，新行本身也是一个数据框。concat 返回新对象 df2（5 行），不修改 df（仍为 4 行）。新行标签 2024-05 对应「幸福银行」的值为 5.8。

  1. 【单选题·中】执行下列代码后，数据框的列标签包含哪些？
from pandas import DataFrame
data = [[45.2,31.9,3.4], [47.1,27.3,4.6], [46.5,25.2,5.2], [49.8,24.5,6.8]]
col = ['平安科技', '南方通信', '幸福银行']
ind = ['2024-01','2024-02','2024-03','2024-04']
df = DataFrame(data, columns=col, index=ind)
df['三一重工'] = [14.2, 15.6, 17.8, 16.5]
print(list(df.columns))

A. ['平安科技', '南方通信', '幸福银行']（赋值不能增加列） B. ['平安科技', '南方通信', '幸福银行', '三一重工'] C. 因列表长度必须与列数相同而报错 D. ['三一重工']（原列被覆盖） 答案：B 解析： 增加新列的格式为 对象['新列名'] = 数据，数据可以是列表，长度要与原对象的行数相同（此处为 4）。该赋值在原数据框上直接增加一列，不覆盖已有列。

  1. 【多选题·中】关于数据框的 drop() 方法，下列说法正确的有： A. 删除行时标签名为行标签，axis 为 0 或者不提供该参数 B. 删除列时标签名为列标签，axis 为 1 C. 不指定 axis 时默认删除列 D. inplace=True 直接修改原始对象，否则生成一个新对象 答案：ABD 解析： 例如 df.drop('2024-02') 删除一行；df.drop('幸福银行', axis=1) 删除一列。不提供 axis 时按行删除，不是按列。C 错误。
  2. 【判断题·中】在 pandas 2.x 版本中，应使用 concat() 方法在数据框末尾追加新行。 答案：√ 解析： 课程对照两个版本：2.x 使用 concat()；1.x 可通过 append() 追加。append() 在较新版本中已移除，当前环境应优先使用 concat()。
  3. 【单选题·难】执行下列代码后，排序结果的第一行姓名是什么？
import pandas as pd
data = {'姓名': ['张军', '王怡', '李和'], '年龄': [25, 30, 25], '体重':[67, 82, 76]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df.sort_values(by=['年龄', '体重']))

A. 王怡（先按体重，82 最大故排最前） B. 李和（年龄 25 且体重 76，按课件示例顺序） C. 张军（先按年龄升序，年龄同为 25 时再按体重升序，67 小于 76） D. 因 by 不能传入列表而报错 答案：C 解析： sort_values() 可按多列排序，默认升序。by=['年龄','体重'] 表示先按年龄、年龄相同再按体重。张军与李和年龄均为 25，张军体重 67 小于李和 76，故第一行为张军，其次李和，最后王怡（年龄 30）。sort_values 返回新对象，不修改 df。

  1. 【简答题·中】请写出完整可运行代码：用字典创建股票月度价格数据框（行标签为 2024-01 至 2024-04，列标签为平安科技、南方通信、幸福银行，数值与课程示例一致），再增加一列「三一重工」，值为 [14.2, 15.6, 17.8, 16.5]，并打印数据框。 答案：
from pandas import DataFrame
data = {'平安科技':[45.2,47.1,46.5,49.8], '南方通信':[31.9,27.3,25.2,24.5], '幸福银行':[3.4,4.6,5.2,6.8]}
df = DataFrame(data, index=['2024-01','2024-02','2024-03','2024-04'])
df['三一重工'] = [14.2, 15.6, 17.8, 16.5]
print(df)

解析： 评分要点：① 用字典创建且键为列标签；② index 指定四个月份行标签；③ 用 对象['新列名']=列表 增加列，列表长度与行数相同。用二维列表加 columns、index 创建也可给满分。

  1. 【简答题·难】结合下列代码，回答三个问题：（1）执行 pd.concat([df, new_row]) 之后，原对象 df 是否已包含 2024-05？（2）若要删除列「幸福银行」且不修改 df，应如何调用 drop()？（3）sort_values(by='体重', ascending=False) 的第一行是谁？pandas 1.x 若用字典调用 append() 且未设 ignore_index=True，会有什么问题？
import pandas as pd
from pandas import DataFrame
data = {'平安科技':[45.2,47.1], '南方通信':[31.9,27.3], '幸福银行':[3.4,4.6]}
df = DataFrame(data, index=['2024-01','2024-02'])
new_row = pd.DataFrame({'平安科技':45.6, '南方通信':26.4, '幸福银行':5.8}, index=['2024-05'])
print(pd.concat([df, new_row]))
print(df)
info = {'姓名': ['张军', '王怡', '李和'], '年龄': [25, 30, 25], '体重':[67, 82, 76]}
sdf = pd.DataFrame(info)
print(sdf.sort_values(by='体重', ascending=False))

答案： （1）不包含。concat() 返回新数据框，不修改 df；要保留追加结果需赋值，如 df = pd.concat([df, new_row])。 （2）df.drop('幸福银行', axis=1)。删列必须 axis=1；不设 inplace=True 则返回新对象、原 df 不变。 （3）第一行是王怡（体重 82 最大，降序）。1.x 用字典 append() 时，必须设置 ignore_index=True 才能自动生成新行索引；否则无法把无行标签的字典对接到原索引上。设置后新对象的行标签会被重建为 0、1、2…。 解析： 评分要点：① 说明 concat/append 默认不改原对象，需赋值；② 删列必须 axis=1；③ 降序按体重，王怡在前；④ 点明 1.x 字典 append 需要 ignore_index=True 且会重建行标签。四点答全给满分。

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