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4240 lines
124 KiB
4240 lines
124 KiB
{
|
|
"cells": [
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "rQ8UhzFpgRra"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"# Preparação de Dados\n",
|
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"\n",
|
|
"[Fonte original do Notebook de *Data Science: Introduction to Machine Learning for Data Science Python and Machine Learning Studio por Lee Stott*](https://github.com/leestott/intro-Datascience/blob/master/Course%20Materials/4-Cleaning_and_Manipulating-Reference.ipynb)\n",
|
|
"\n",
|
|
"## Explorando informações do `DataFrame`\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Objetivo de aprendizado:** Ao final desta subseção, você deve estar confortável em encontrar informações gerais sobre os dados armazenados em DataFrames do pandas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Depois de carregar seus dados no pandas, é muito provável que eles estejam em um `DataFrame`. No entanto, se o conjunto de dados no seu `DataFrame` tiver 60.000 linhas e 400 colunas, como você começa a ter uma ideia do que está lidando? Felizmente, o pandas oferece algumas ferramentas convenientes para visualizar rapidamente informações gerais sobre um `DataFrame`, além das primeiras e últimas linhas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Para explorar essa funcionalidade, vamos importar a biblioteca Python scikit-learn e usar um conjunto de dados icônico que todo cientista de dados já viu centenas de vezes: o conjunto de dados *Iris* do biólogo britânico Ronald Fisher, utilizado em seu artigo de 1936 \"The use of multiple measurements in taxonomic problems\":\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 1,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "hB1RofhdgRrp",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
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|
"import pandas as pd\n",
|
|
"from sklearn.datasets import load_iris\n",
|
|
"\n",
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|
"iris = load_iris()\n",
|
|
"iris_df = pd.DataFrame(data=iris['data'], columns=iris['feature_names'])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "AGA0A_Y8hMdz"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `DataFrame.shape`\n",
|
|
"Carregamos o Conjunto de Dados Iris na variável `iris_df`. Antes de mergulharmos nos dados, seria interessante saber o número de pontos de dados que temos e o tamanho geral do conjunto de dados. É útil observar o volume de dados com o qual estamos lidando.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 2,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "LOe5jQohhulf",
|
|
"outputId": "fb0577ac-3b4a-4623-cb41-20e1b264b3e9"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"(150, 4)"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 2,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.shape"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "smE7AGzOhxk2"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Então, estamos lidando com 150 linhas e 4 colunas de dados. Cada linha representa um ponto de dados e cada coluna representa uma única característica associada ao dataframe. Basicamente, há 150 pontos de dados contendo 4 características cada.\n",
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|
"\n",
|
|
"`shape` aqui é um atributo do dataframe e não uma função, por isso não termina com um par de parênteses.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "d3AZKs0PinGP"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `DataFrame.columns`\n",
|
|
"Agora vamos analisar as 4 colunas de dados. O que exatamente cada uma delas representa? O atributo `columns` nos fornecerá os nomes das colunas no dataframe.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 3,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "YPGh_ziji-CY",
|
|
"outputId": "74e7a43a-77cc-4c80-da56-7f50767c37a0"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"Index(['sepal length (cm)', 'sepal width (cm)', 'petal length (cm)',\n",
|
|
" 'petal width (cm)'],\n",
|
|
" dtype='object')"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 3,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.columns"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "TsobcU_VjCC_"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como podemos ver, há quatro (4) colunas. O atributo `columns` nos informa o nome das colunas e basicamente nada mais. Este atributo assume importância quando queremos identificar as características que um conjunto de dados contém.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "2UTlvkjmgRrs"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `DataFrame.info`\n",
|
|
"A quantidade de dados (indicada pelo atributo `shape`) e o nome das características ou colunas (indicados pelo atributo `columns`) nos dizem algo sobre o conjunto de dados. Agora, queremos explorar o conjunto de dados mais a fundo. A função `DataFrame.info()` é bastante útil para isso.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 4,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "dHHRyG0_gRrt",
|
|
"outputId": "d8fb0c40-4f18-4e19-da48-c8db77d1d3a5",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"name": "stdout",
|
|
"output_type": "stream",
|
|
"text": [
|
|
"<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>\n",
|
|
"RangeIndex: 150 entries, 0 to 149\n",
|
|
"Data columns (total 4 columns):\n",
|
|
" # Column Non-Null Count Dtype \n",
|
|
"--- ------ -------------- ----- \n",
|
|
" 0 sepal length (cm) 150 non-null float64\n",
|
|
" 1 sepal width (cm) 150 non-null float64\n",
|
|
" 2 petal length (cm) 150 non-null float64\n",
|
|
" 3 petal width (cm) 150 non-null float64\n",
|
|
"dtypes: float64(4)\n",
|
|
"memory usage: 4.8 KB\n"
|
|
]
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.info()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "1XgVMpvigRru"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"A partir daqui, podemos fazer algumas observações: \n",
|
|
"1. O tipo de dado de cada coluna: Neste conjunto de dados, todos os dados estão armazenados como números de ponto flutuante de 64 bits. \n",
|
|
"2. Número de valores não nulos: Lidar com valores nulos é uma etapa importante na preparação de dados. Isso será tratado mais adiante no notebook. \n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "IYlyxbpWFEF4"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### DataFrame.describe()\n",
|
|
"Suponha que temos muitos dados numéricos em nosso conjunto de dados. Cálculos estatísticos univariados, como média, mediana, quartis, etc., podem ser realizados individualmente em cada uma das colunas. A função `DataFrame.describe()` nos fornece um resumo estatístico das colunas numéricas de um conjunto de dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 5,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 297
|
|
},
|
|
"id": "tWV-CMstFIRA",
|
|
"outputId": "4fc49941-bc13-4b0c-a412-cb39e7d3f289"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>sepal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>sepal width (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal width (cm)</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>count</th>\n",
|
|
" <td>150.000000</td>\n",
|
|
" <td>150.000000</td>\n",
|
|
" <td>150.000000</td>\n",
|
|
" <td>150.000000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>mean</th>\n",
|
|
" <td>5.843333</td>\n",
|
|
" <td>3.057333</td>\n",
|
|
" <td>3.758000</td>\n",
|
|
" <td>1.199333</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>std</th>\n",
|
|
" <td>0.828066</td>\n",
|
|
" <td>0.435866</td>\n",
|
|
" <td>1.765298</td>\n",
|
|
" <td>0.762238</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>min</th>\n",
|
|
" <td>4.300000</td>\n",
|
|
" <td>2.000000</td>\n",
|
|
" <td>1.000000</td>\n",
|
|
" <td>0.100000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>25%</th>\n",
|
|
" <td>5.100000</td>\n",
|
|
" <td>2.800000</td>\n",
|
|
" <td>1.600000</td>\n",
|
|
" <td>0.300000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>50%</th>\n",
|
|
" <td>5.800000</td>\n",
|
|
" <td>3.000000</td>\n",
|
|
" <td>4.350000</td>\n",
|
|
" <td>1.300000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>75%</th>\n",
|
|
" <td>6.400000</td>\n",
|
|
" <td>3.300000</td>\n",
|
|
" <td>5.100000</td>\n",
|
|
" <td>1.800000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>max</th>\n",
|
|
" <td>7.900000</td>\n",
|
|
" <td>4.400000</td>\n",
|
|
" <td>6.900000</td>\n",
|
|
" <td>2.500000</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" sepal length (cm) sepal width (cm) petal length (cm) petal width (cm)\n",
|
|
"count 150.000000 150.000000 150.000000 150.000000\n",
|
|
"mean 5.843333 3.057333 3.758000 1.199333\n",
|
|
"std 0.828066 0.435866 1.765298 0.762238\n",
|
|
"min 4.300000 2.000000 1.000000 0.100000\n",
|
|
"25% 5.100000 2.800000 1.600000 0.300000\n",
|
|
"50% 5.800000 3.000000 4.350000 1.300000\n",
|
|
"75% 6.400000 3.300000 5.100000 1.800000\n",
|
|
"max 7.900000 4.400000 6.900000 2.500000"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 5,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.describe()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "zjjtW5hPGMuM"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"O resultado acima mostra o número total de pontos de dados, média, desvio padrão, mínimo, quartil inferior (25%), mediana (50%), quartil superior (75%) e o valor máximo de cada coluna.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "-lviAu99gRrv"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `DataFrame.head`\n",
|
|
"Com todas as funções e atributos mencionados acima, obtivemos uma visão geral do conjunto de dados. Sabemos quantos pontos de dados existem, quantas características estão presentes, o tipo de dado de cada característica e o número de valores não nulos para cada uma delas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Agora é hora de olhar para os dados em si. Vamos ver como são as primeiras linhas (os primeiros pontos de dados) do nosso `DataFrame`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 6,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "DZMJZh0OgRrw",
|
|
"outputId": "d9393ee5-c106-4797-f815-218f17160e00",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>sepal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>sepal width (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal width (cm)</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>5.1</td>\n",
|
|
" <td>3.5</td>\n",
|
|
" <td>1.4</td>\n",
|
|
" <td>0.2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>4.9</td>\n",
|
|
" <td>3.0</td>\n",
|
|
" <td>1.4</td>\n",
|
|
" <td>0.2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>4.7</td>\n",
|
|
" <td>3.2</td>\n",
|
|
" <td>1.3</td>\n",
|
|
" <td>0.2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>4.6</td>\n",
|
|
" <td>3.1</td>\n",
|
|
" <td>1.5</td>\n",
|
|
" <td>0.2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>3.6</td>\n",
|
|
" <td>1.4</td>\n",
|
|
" <td>0.2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" sepal length (cm) sepal width (cm) petal length (cm) petal width (cm)\n",
|
|
"0 5.1 3.5 1.4 0.2\n",
|
|
"1 4.9 3.0 1.4 0.2\n",
|
|
"2 4.7 3.2 1.3 0.2\n",
|
|
"3 4.6 3.1 1.5 0.2\n",
|
|
"4 5.0 3.6 1.4 0.2"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 6,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.head()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "EBHEimZuEFQK"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como resultado aqui, podemos ver cinco (5) entradas do conjunto de dados. Se olharmos para o índice à esquerda, descobrimos que estas são as primeiras cinco linhas.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "oj7GkrTdgRry"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n",
|
|
"\n",
|
|
"Pelo exemplo dado acima, fica claro que, por padrão, `DataFrame.head` retorna as primeiras cinco linhas de um `DataFrame`. No bloco de código abaixo, você consegue descobrir uma maneira de exibir mais de cinco linhas?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 7,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "EKRmRFFegRrz",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Hint: Consult the documentation by using iris_df.head?"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "BJ_cpZqNgRr1"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `DataFrame.tail`\n",
|
|
"Outra forma de visualizar os dados pode ser a partir do final (em vez do início). O oposto de `DataFrame.head` é `DataFrame.tail`, que retorna as últimas cinco linhas de um `DataFrame`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 8,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 0
|
|
},
|
|
"id": "heanjfGWgRr2",
|
|
"outputId": "6ae09a21-fe09-4110-b0d7-1a1fbf34d7f3",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>sepal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>sepal width (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal length (cm)</th>\n",
|
|
" <th>petal width (cm)</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>145</th>\n",
|
|
" <td>6.7</td>\n",
|
|
" <td>3.0</td>\n",
|
|
" <td>5.2</td>\n",
|
|
" <td>2.3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>146</th>\n",
|
|
" <td>6.3</td>\n",
|
|
" <td>2.5</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>1.9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>147</th>\n",
|
|
" <td>6.5</td>\n",
|
|
" <td>3.0</td>\n",
|
|
" <td>5.2</td>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>148</th>\n",
|
|
" <td>6.2</td>\n",
|
|
" <td>3.4</td>\n",
|
|
" <td>5.4</td>\n",
|
|
" <td>2.3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>149</th>\n",
|
|
" <td>5.9</td>\n",
|
|
" <td>3.0</td>\n",
|
|
" <td>5.1</td>\n",
|
|
" <td>1.8</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" sepal length (cm) sepal width (cm) petal length (cm) petal width (cm)\n",
|
|
"145 6.7 3.0 5.2 2.3\n",
|
|
"146 6.3 2.5 5.0 1.9\n",
|
|
"147 6.5 3.0 5.2 2.0\n",
|
|
"148 6.2 3.4 5.4 2.3\n",
|
|
"149 5.9 3.0 5.1 1.8"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 8,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"iris_df.tail()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "31kBWfyLgRr3"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Na prática, é útil poder examinar facilmente as primeiras ou últimas linhas de um `DataFrame`, especialmente quando você está procurando por valores atípicos em conjuntos de dados ordenados.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Todas as funções e atributos mostrados acima com a ajuda de exemplos de código nos ajudam a ter uma visão geral dos dados.\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Conclusão:** Apenas ao observar os metadados sobre as informações em um DataFrame ou os primeiros e últimos valores nele, você pode ter uma ideia imediata sobre o tamanho, formato e conteúdo dos dados com os quais está lidando.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "TvurZyLSDxq_"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Dados Ausentes\n",
|
|
"Vamos explorar o tema de dados ausentes. Dados ausentes ocorrem quando nenhum valor é armazenado em algumas colunas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Vamos usar um exemplo: imagine que alguém é muito preocupado com seu peso e decide não preencher o campo de peso em uma pesquisa. Nesse caso, o valor do peso para essa pessoa estará ausente.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Na maioria das vezes, em conjuntos de dados do mundo real, valores ausentes são comuns.\n",
|
|
"\n",
|
|
"**Como o Pandas lida com dados ausentes**\n",
|
|
"\n",
|
|
"O Pandas lida com valores ausentes de duas maneiras. A primeira, que você já viu em seções anteriores, é o `NaN`, ou Not a Number. Este é, na verdade, um valor especial que faz parte da especificação de ponto flutuante IEEE e é usado apenas para indicar valores ausentes de ponto flutuante.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Para valores ausentes que não sejam de ponto flutuante, o Pandas utiliza o objeto `None` do Python. Embora possa parecer confuso encontrar dois tipos diferentes de valores que essencialmente indicam a mesma coisa, há razões programáticas sólidas para essa escolha de design e, na prática, essa abordagem permite que o Pandas ofereça um bom equilíbrio para a grande maioria dos casos. Apesar disso, tanto `None` quanto `NaN` possuem restrições que você deve ter em mente em relação ao modo como podem ser utilizados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "lOHqUlZFgRr5"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `None`: dados ausentes não numéricos\n",
|
|
"Como `None` vem do Python, ele não pode ser usado em arrays do NumPy e pandas que não sejam do tipo de dado `'object'`. Lembre-se de que os arrays do NumPy (e as estruturas de dados no pandas) podem conter apenas um tipo de dado. Isso é o que lhes dá um enorme poder para trabalhar com dados e computação em larga escala, mas também limita sua flexibilidade. Esses arrays precisam ser convertidos para o \"denominador comum mais baixo\", ou seja, o tipo de dado que abrange tudo no array. Quando `None` está no array, significa que você está lidando com objetos do Python.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Para ver isso em prática, considere o seguinte exemplo de array (observe o `dtype` dele):\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 9,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "QIoNdY4ngRr7",
|
|
"outputId": "92779f18-62f4-4a03-eca2-e9a101604336",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"array([2, None, 6, 8], dtype=object)"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 9,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"import numpy as np\n",
|
|
"\n",
|
|
"example1 = np.array([2, None, 6, 8])\n",
|
|
"example1"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "pdlgPNbhgRr7"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"A realidade dos tipos de dados promovidos traz consigo dois efeitos colaterais. Primeiro, as operações serão realizadas no nível do código interpretado do Python, em vez do código compilado do NumPy. Basicamente, isso significa que quaisquer operações envolvendo `Series` ou `DataFrames` com `None` serão mais lentas. Embora você provavelmente não perceba essa queda de desempenho, para conjuntos de dados grandes isso pode se tornar um problema.\n",
|
|
"\n",
|
|
"O segundo efeito colateral decorre do primeiro. Como o `None` essencialmente faz com que `Series` ou `DataFrames` retornem ao mundo do Python puro, usar agregações do NumPy/pandas como `sum()` ou `min()` em arrays que contêm um valor ``None`` geralmente resultará em um erro:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 10,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 292
|
|
},
|
|
"id": "gWbx-KB9gRr8",
|
|
"outputId": "ecba710a-22ec-41d5-a39c-11f67e645b50",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"ename": "TypeError",
|
|
"evalue": "ignored",
|
|
"output_type": "error",
|
|
"traceback": [
|
|
"\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
|
|
"\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m Traceback (most recent call last)",
|
|
"\u001b[0;32m<ipython-input-10-ce9901ad18bd>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m()\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mexample1\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0msum\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
|
|
"\u001b[0;32m/usr/local/lib/python3.7/dist-packages/numpy/core/_methods.py\u001b[0m in \u001b[0;36m_sum\u001b[0;34m(a, axis, dtype, out, keepdims, initial, where)\u001b[0m\n\u001b[1;32m 45\u001b[0m def _sum(a, axis=None, dtype=None, out=None, keepdims=False,\n\u001b[1;32m 46\u001b[0m initial=_NoValue, where=True):\n\u001b[0;32m---> 47\u001b[0;31m \u001b[0;32mreturn\u001b[0m \u001b[0mumr_sum\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0ma\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0maxis\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mdtype\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mout\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mkeepdims\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0minitial\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mwhere\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[1;32m 48\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m 49\u001b[0m def _prod(a, axis=None, dtype=None, out=None, keepdims=False,\n",
|
|
"\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'NoneType'"
|
|
]
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example1.sum()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "LcEwO8UogRr9"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"**Conclusão principal**: A adição (e outras operações) entre inteiros e valores `None` é indefinida, o que pode limitar o que você pode fazer com conjuntos de dados que os contêm.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "pWvVHvETgRr9"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `NaN`: valores float ausentes\n",
|
|
"\n",
|
|
"Ao contrário de `None`, o NumPy (e, consequentemente, o pandas) oferece suporte ao `NaN` para suas operações vetorizadas rápidas e ufuncs. A má notícia é que qualquer operação aritmética realizada com `NaN` sempre resulta em `NaN`. Por exemplo:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 11,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "rcFYfMG9gRr9",
|
|
"outputId": "699e81b7-5c11-4b46-df1d-06071768690f",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"nan"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 11,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"np.nan + 1"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 12,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "BW3zQD2-gRr-",
|
|
"outputId": "4525b6c4-495d-4f7b-a979-efce1dae9bd0",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"nan"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 12,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"np.nan * 0"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "fU5IPRcCgRr-"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"A boa notícia: agregações executadas em arrays com `NaN` não geram erros. A má notícia: os resultados não são uniformemente úteis:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 13,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "LCInVgSSgRr_",
|
|
"outputId": "fa06495a-0930-4867-87c5-6023031ea8b5",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"(nan, nan, nan)"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 13,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example2 = np.array([2, np.nan, 6, 8]) \n",
|
|
"example2.sum(), example2.min(), example2.max()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "nhlnNJT7gRr_"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 11,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "yan3QRaOgRr_",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# What happens if you add np.nan and None together?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "_iDvIRC8gRsA"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Lembre-se: `NaN` é apenas para valores de ponto flutuante ausentes; não existe um equivalente `NaN` para inteiros, strings ou valores Booleanos.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "kj6EKdsAgRsA"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### `NaN` e `None`: valores nulos no pandas\n",
|
|
"\n",
|
|
"Embora `NaN` e `None` possam se comportar de maneira um pouco diferente, o pandas foi projetado para lidar com eles de forma intercambiável. Para entender melhor, considere uma `Series` de números inteiros:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 15,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "Nji-KGdNgRsA",
|
|
"outputId": "36aa14d2-8efa-4bfd-c0ed-682991288822",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"0 1\n",
|
|
"1 2\n",
|
|
"2 3\n",
|
|
"dtype: int64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 15,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"int_series = pd.Series([1, 2, 3], dtype=int)\n",
|
|
"int_series"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "WklCzqb8gRsB"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 16,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "Cy-gqX5-gRsB",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Now set an element of int_series equal to None.\n",
|
|
"# How does that element show up in the Series?\n",
|
|
"# What is the dtype of the Series?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "WjMQwltNgRsB"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"No processo de promoção de tipos de dados para estabelecer homogeneidade de dados em `Series` e `DataFrame`s, o pandas troca facilmente valores ausentes entre `None` e `NaN`. Por causa dessa característica de design, pode ser útil pensar em `None` e `NaN` como dois tipos diferentes de \"nulo\" no pandas. De fato, alguns dos métodos principais que você usará para lidar com valores ausentes no pandas refletem essa ideia em seus nomes:\n",
|
|
"\n",
|
|
"- `isnull()`: Gera uma máscara booleana indicando valores ausentes\n",
|
|
"- `notnull()`: O oposto de `isnull()`\n",
|
|
"- `dropna()`: Retorna uma versão filtrada dos dados\n",
|
|
"- `fillna()`: Retorna uma cópia dos dados com valores ausentes preenchidos ou imputados\n",
|
|
"\n",
|
|
"Esses são métodos importantes para dominar e se familiarizar, então vamos analisá-los com mais profundidade.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "Yh5ifd9FgRsB"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Detectando valores nulos\n",
|
|
"\n",
|
|
"Agora que entendemos a importância dos valores ausentes, precisamos detectá-los em nosso conjunto de dados antes de lidar com eles. Tanto `isnull()` quanto `notnull()` são seus métodos principais para detectar dados nulos. Ambos retornam máscaras booleanas sobre seus dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 17,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "e-vFp5lvgRsC",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"example3 = pd.Series([0, np.nan, '', None])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 18,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "1XdaJJ7PgRsC",
|
|
"outputId": "92fc363a-1874-471f-846d-f4f9ce1f51d0",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"0 False\n",
|
|
"1 True\n",
|
|
"2 False\n",
|
|
"3 True\n",
|
|
"dtype: bool"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 18,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example3.isnull()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "PaSZ0SQygRsC"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Observe atentamente o resultado. Alguma coisa te surpreende? Embora `0` seja um nulo aritmético, ele ainda é um número inteiro perfeitamente válido, e o pandas o trata como tal. `''` é um pouco mais sutil. Embora o tenhamos usado na Seção 1 para representar um valor de string vazia, ele ainda é um objeto do tipo string e não uma representação de nulo no que diz respeito ao pandas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Agora, vamos inverter a situação e usar esses métodos de uma maneira mais próxima de como você os usará na prática. Você pode usar máscaras Booleanas diretamente como um índice de ``Series`` ou ``DataFrame``, o que pode ser útil ao tentar trabalhar com valores ausentes (ou presentes) isolados.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Se quisermos o número total de valores ausentes, podemos simplesmente fazer uma soma sobre a máscara produzida pelo método `isnull()`.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 19,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "JCcQVoPkHDUv",
|
|
"outputId": "001daa72-54f8-4bd5-842a-4df627a79d4d"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"2"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 19,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example3.isnull().sum()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "PlBqEo3mgRsC"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 20,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "ggDVf5uygRsD",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Try running example3[example3.notnull()].\n",
|
|
"# Before you do so, what do you expect to see?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "D_jWN7mHgRsD"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"**Conclusão principal**: Tanto o método `isnull()` quanto o método `notnull()` produzem resultados semelhantes quando usados em DataFrames: eles mostram os resultados e o índice desses resultados, o que será de grande ajuda enquanto você trabalha com seus dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "BvnoojWsgRr4"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Lidando com dados ausentes\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Objetivo de aprendizado:** Ao final desta subseção, você deverá saber como e quando substituir ou remover valores nulos de DataFrames.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Modelos de Machine Learning não conseguem lidar com dados ausentes por conta própria. Portanto, antes de passar os dados para o modelo, precisamos tratar esses valores ausentes.\n",
|
|
"\n",
|
|
"A forma como os dados ausentes são tratados envolve sutis compensações, podendo impactar sua análise final e os resultados no mundo real.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Existem principalmente duas maneiras de lidar com dados ausentes:\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. Remover a linha que contém o valor ausente\n",
|
|
"2. Substituir o valor ausente por algum outro valor\n",
|
|
"\n",
|
|
"Discutiremos ambos os métodos e seus prós e contras em detalhes.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "3VaYC1TvgRsD"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Removendo valores nulos\n",
|
|
"\n",
|
|
"A quantidade de dados que passamos para o nosso modelo tem um efeito direto em seu desempenho. Remover valores nulos significa que estamos reduzindo o número de pontos de dados e, consequentemente, diminuindo o tamanho do conjunto de dados. Portanto, é recomendável eliminar linhas com valores nulos quando o conjunto de dados é bastante grande.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Outro caso pode ser quando uma determinada linha ou coluna possui muitos valores ausentes. Nesse caso, elas podem ser removidas porque não adicionariam muito valor à nossa análise, já que a maior parte dos dados está ausente para essa linha/coluna.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Além de identificar valores ausentes, o pandas oferece uma maneira prática de remover valores nulos de `Series` e `DataFrame`s. Para ver isso em ação, vamos voltar ao `example3`. A função `DataFrame.dropna()` ajuda a eliminar as linhas com valores nulos.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 21,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "7uIvS097gRsD",
|
|
"outputId": "c13fc117-4ca1-4145-a0aa-42ac89e6e218",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"0 0\n",
|
|
"2 \n",
|
|
"dtype: object"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 21,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example3 = example3.dropna()\n",
|
|
"example3"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "hil2cr64gRsD"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Observe que isso deve se parecer com o resultado de `example3[example3.notnull()]`. A diferença aqui é que, em vez de apenas indexar os valores mascarados, `dropna` removeu esses valores ausentes da `Series` `example3`.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Como os DataFrames têm duas dimensões, eles oferecem mais opções para remover dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 22,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "an-l74sPgRsE",
|
|
"outputId": "340876a0-63ad-40f6-bd54-6240cdae50ab",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 1.0 NaN 7\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8\n",
|
|
"2 NaN 6.0 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 22,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4 = pd.DataFrame([[1, np.nan, 7], \n",
|
|
" [2, 5, 8], \n",
|
|
" [np.nan, 6, 9]])\n",
|
|
"example4"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "66wwdHZrgRsE"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"(Você percebeu que o pandas converteu duas das colunas para floats para acomodar os `NaN`s?)\n",
|
|
"\n",
|
|
"Você não pode remover um único valor de um `DataFrame`, então é necessário remover linhas ou colunas inteiras. Dependendo do que você está fazendo, pode ser mais adequado optar por uma ou outra abordagem, e o pandas oferece opções para ambas. Como na ciência de dados as colunas geralmente representam variáveis e as linhas representam observações, é mais comum remover linhas de dados; a configuração padrão de `dropna()` é remover todas as linhas que contêm qualquer valor nulo:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 23,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 80
|
|
},
|
|
"id": "jAVU24RXgRsE",
|
|
"outputId": "0b5e5aee-7187-4d3f-b583-a44136ae5f80",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 23,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4.dropna()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "TrQRBuTDgRsE"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Se necessário, você pode remover valores NA das colunas. Use `axis=1` para fazer isso:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 24,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "GrBhxu9GgRsE",
|
|
"outputId": "ff4001f3-2e61-4509-d60e-0093d1068437",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 2\n",
|
|
"0 7\n",
|
|
"1 8\n",
|
|
"2 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 24,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4.dropna(axis='columns')"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "KWXiKTfMgRsF"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Observe que isso pode eliminar muitos dados que você talvez queira manter, especialmente em conjuntos de dados menores. E se você quiser apenas remover linhas ou colunas que contenham vários ou até mesmo todos os valores nulos? Você pode especificar essas configurações em `dropna` usando os parâmetros `how` e `thresh`.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Por padrão, `how='any'` (se você quiser verificar por conta própria ou ver quais outros parâmetros o método possui, execute `example4.dropna?` em uma célula de código). Você também pode especificar `how='all'` para remover apenas linhas ou colunas que contenham todos os valores nulos. Vamos expandir nosso exemplo de `DataFrame` para ver isso em ação no próximo exercício.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 25,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "Bcf_JWTsgRsF",
|
|
"outputId": "72e0b1b8-52fa-4923-98ce-b6fbed6e44b1",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2 3\n",
|
|
"0 1.0 NaN 7 NaN\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8 NaN\n",
|
|
"2 NaN 6.0 9 NaN"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 25,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4[3] = np.nan\n",
|
|
"example4"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "pNZer7q9JPNC"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"> Principais pontos: \n",
|
|
"1. Remover valores nulos é uma boa ideia apenas se o conjunto de dados for grande o suficiente. \n",
|
|
"2. Linhas ou colunas inteiras podem ser removidas se a maior parte dos dados estiver ausente. \n",
|
|
"3. O método `DataFrame.dropna(axis=)` ajuda a eliminar valores nulos. O argumento `axis` indica se as linhas ou colunas devem ser removidas. \n",
|
|
"4. O argumento `how` também pode ser utilizado. Por padrão, ele está definido como `any`. Assim, ele remove apenas as linhas/colunas que contêm qualquer valor nulo. Pode ser configurado como `all` para especificar que removeremos apenas as linhas/colunas onde todos os valores são nulos. \n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "oXXSfQFHgRsF"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 22,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "ExUwQRxpgRsF",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# How might you go about dropping just column 3?\n",
|
|
"# Hint: remember that you will need to supply both the axis parameter and the how parameter.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "38kwAihWgRsG"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"O parâmetro `thresh` oferece um controle mais detalhado: você define o número de valores *não nulos* que uma linha ou coluna precisa ter para ser mantida:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 27,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 80
|
|
},
|
|
"id": "M9dCNMaagRsG",
|
|
"outputId": "8093713a-54d2-4e54-c73f-4eea315cb6f2",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2 3\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8 NaN"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 27,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4.dropna(axis='rows', thresh=3)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "fmSFnzZegRsG"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Aqui, a primeira e a última linha foram removidas, porque contêm apenas dois valores não nulos.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "mCcxLGyUgRsG"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Preenchendo valores nulos\n",
|
|
"\n",
|
|
"Às vezes, faz sentido preencher valores ausentes com aqueles que poderiam ser válidos. Existem algumas técnicas para preencher valores nulos. A primeira é usar o Conhecimento de Domínio (conhecimento sobre o assunto no qual o conjunto de dados se baseia) para, de alguma forma, aproximar os valores ausentes.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Você poderia usar `isnull` para fazer isso diretamente, mas isso pode ser trabalhoso, especialmente se você tiver muitos valores para preencher. Como essa é uma tarefa tão comum em ciência de dados, pandas oferece o método `fillna`, que retorna uma cópia do `Series` ou `DataFrame` com os valores ausentes substituídos por um de sua escolha. Vamos criar outro exemplo de `Series` para ver como isso funciona na prática.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "CE8S7louLezV"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Dados Categóricos (Não numéricos)\n",
|
|
"Primeiro, vamos considerar dados não numéricos. Em conjuntos de dados, temos colunas com dados categóricos. Por exemplo, Gênero, Verdadeiro ou Falso, etc.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Na maioria desses casos, substituímos os valores ausentes pelo `moda` da coluna. Por exemplo, temos 100 pontos de dados, 90 indicaram Verdadeiro, 8 indicaram Falso e 2 não preencheram. Então, podemos preencher os 2 com Verdadeiro, considerando a coluna inteira.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Novamente, aqui podemos usar conhecimento de domínio. Vamos considerar um exemplo de preenchimento com a moda.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 28,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "MY5faq4yLdpQ",
|
|
"outputId": "19ab472e-1eed-4de8-f8a7-db2a3af3cb1a"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" <td>4</td>\n",
|
|
" <td>None</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" <td>6</td>\n",
|
|
" <td>False</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 1 2 True\n",
|
|
"1 3 4 None\n",
|
|
"2 5 6 False\n",
|
|
"3 7 8 True\n",
|
|
"4 9 10 True"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 28,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mode = pd.DataFrame([[1,2,\"True\"],\n",
|
|
" [3,4,None],\n",
|
|
" [5,6,\"False\"],\n",
|
|
" [7,8,\"True\"],\n",
|
|
" [9,10,\"True\"]])\n",
|
|
"\n",
|
|
"fill_with_mode"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "MLAoMQOfNPlA"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Agora, vamos primeiro encontrar a moda antes de preencher o valor `None` com a moda.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 29,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "WKy-9Y2tN5jv",
|
|
"outputId": "8da9fa16-e08c-447e-dea1-d4b1db2feebf"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"True 3\n",
|
|
"False 1\n",
|
|
"Name: 2, dtype: int64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 29,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mode[2].value_counts()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "6iNz_zG_OKrx"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Então, vamos substituir None por True\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 30,
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "TxPKteRvNPOs"
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mode[2].fillna('True',inplace=True)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 31,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "tvas7c9_OPWE",
|
|
"outputId": "ec3c8e44-d644-475e-9e22-c65101965850"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" <td>4</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" <td>6</td>\n",
|
|
" <td>False</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>True</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 1 2 True\n",
|
|
"1 3 4 True\n",
|
|
"2 5 6 False\n",
|
|
"3 7 8 True\n",
|
|
"4 9 10 True"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 31,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mode"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "SktitLxxOR16"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como podemos ver, o valor nulo foi substituído. Nem é preciso dizer que poderíamos ter escrito qualquer coisa no lugar de `'True'` e ela teria sido substituída.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "heYe1I0dOmQ_"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Dados Numéricos\n",
|
|
"Agora, falando sobre dados numéricos. Aqui, temos duas formas comuns de substituir valores ausentes:\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. Substituir pela mediana da linha \n",
|
|
"2. Substituir pela média da linha \n",
|
|
"\n",
|
|
"Substituímos pela mediana no caso de dados assimétricos com outliers. Isso ocorre porque a mediana é resistente a outliers.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Quando os dados estão normalizados, podemos usar a média, já que, nesse caso, a média e a mediana seriam bastante próximas.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Primeiro, vamos pegar uma coluna que segue uma distribuição normal e preencher o valor ausente com a média da coluna.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 32,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "09HM_2feOj5Y",
|
|
"outputId": "7e309013-9acb-411c-9b06-4de795bbeeff"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>-2.0</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>-1.0</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>4</td>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>6</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 -2.0 0 1\n",
|
|
"1 -1.0 2 3\n",
|
|
"2 NaN 4 5\n",
|
|
"3 1.0 6 7\n",
|
|
"4 2.0 8 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 32,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mean = pd.DataFrame([[-2,0,1],\n",
|
|
" [-1,2,3],\n",
|
|
" [np.nan,4,5],\n",
|
|
" [1,6,7],\n",
|
|
" [2,8,9]])\n",
|
|
"\n",
|
|
"fill_with_mean"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "ka7-wNfzSxbx"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"A média da coluna é\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 33,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "XYtYEf5BSxFL",
|
|
"outputId": "68a78d18-f0e5-4a9a-a959-2c3676a57c70"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"0.0"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 33,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"np.mean(fill_with_mean[0])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "oBSRGxKRS39K"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Preenchendo com a média\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 34,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "FzncQLmuS5jh",
|
|
"outputId": "00f74fff-01f4-4024-c261-796f50f01d2e"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>-2.0</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>-1.0</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>0.0</td>\n",
|
|
" <td>4</td>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>6</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 -2.0 0 1\n",
|
|
"1 -1.0 2 3\n",
|
|
"2 0.0 4 5\n",
|
|
"3 1.0 6 7\n",
|
|
"4 2.0 8 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 34,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_mean[0].fillna(np.mean(fill_with_mean[0]),inplace=True)\n",
|
|
"fill_with_mean"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "CwpVFCrPTC5z"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como podemos ver, o valor ausente foi substituído pela sua média.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "jIvF13a1i00Z"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Agora vamos tentar outro dataframe, e desta vez substituiremos os valores None pela mediana da coluna.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 35,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "DA59Bqo3jBYZ",
|
|
"outputId": "85dae6ec-7394-4c36-fda0-e04769ec4a32"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>-2</td>\n",
|
|
" <td>0.0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>-1</td>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>8.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 -2 0.0 1\n",
|
|
"1 -1 2.0 3\n",
|
|
"2 0 NaN 5\n",
|
|
"3 1 6.0 7\n",
|
|
"4 2 8.0 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 35,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_median = pd.DataFrame([[-2,0,1],\n",
|
|
" [-1,2,3],\n",
|
|
" [0,np.nan,5],\n",
|
|
" [1,6,7],\n",
|
|
" [2,8,9]])\n",
|
|
"\n",
|
|
"fill_with_median"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "mM1GpXYmjHnc"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"A mediana da segunda coluna é\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 36,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "uiDy5v3xjHHX",
|
|
"outputId": "564b6b74-2004-4486-90d4-b39330a64b88"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"4.0"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 36,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_median[1].median()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "z9PLF75Jj_1s"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Preenchendo com mediana\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 37,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "lFKbOxCMkBbg",
|
|
"outputId": "a8bd18fb-2765-47d4-e5fe-e965f57ed1f4"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>-2</td>\n",
|
|
" <td>0.0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>-1</td>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>4.0</td>\n",
|
|
" <td>5</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" <td>8.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2\n",
|
|
"0 -2 0.0 1\n",
|
|
"1 -1 2.0 3\n",
|
|
"2 0 4.0 5\n",
|
|
"3 1 6.0 7\n",
|
|
"4 2 8.0 9"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 37,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"fill_with_median[1].fillna(fill_with_median[1].median(),inplace=True)\n",
|
|
"fill_with_median"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "8JtQ53GSkKWC"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como podemos ver, o valor NaN foi substituído pela mediana da coluna\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 38,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "0ybtWLDdgRsG",
|
|
"outputId": "b8c238ef-6024-4ee2-be2b-aa1f0fcac61d",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"a 1.0\n",
|
|
"b NaN\n",
|
|
"c 2.0\n",
|
|
"d NaN\n",
|
|
"e 3.0\n",
|
|
"dtype: float64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 38,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example5 = pd.Series([1, np.nan, 2, None, 3], index=list('abcde'))\n",
|
|
"example5"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "yrsigxRggRsH"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Você pode preencher todas as entradas nulas com um único valor, como `0`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 39,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "KXMIPsQdgRsH",
|
|
"outputId": "aeedfa0a-a421-4c2f-cb0d-183ce8f0c91d",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"a 1.0\n",
|
|
"b 0.0\n",
|
|
"c 2.0\n",
|
|
"d 0.0\n",
|
|
"e 3.0\n",
|
|
"dtype: float64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 39,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example5.fillna(0)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "RRlI5f_hkfKe"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"> Principais pontos:\n",
|
|
"1. Preencher valores ausentes deve ser feito quando há poucos dados ou quando existe uma estratégia para preencher os dados faltantes.\n",
|
|
"2. O conhecimento do domínio pode ser usado para preencher valores ausentes por meio de aproximações.\n",
|
|
"3. Para dados categóricos, geralmente, os valores ausentes são substituídos pela moda da coluna.\n",
|
|
"4. Para dados numéricos, os valores ausentes são normalmente preenchidos com a média (para conjuntos de dados normalizados) ou a mediana das colunas.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "FI9MmqFJgRsH"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 40,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "af-ezpXdgRsH",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# What happens if you try to fill null values with a string, like ''?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "kq3hw1kLgRsI"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Você pode **preencher para frente** valores nulos, que é usar o último valor válido para preencher um nulo:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 41,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "vO3BuNrggRsI",
|
|
"outputId": "e2bc591b-0b48-4e88-ee65-754f2737c196",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"a 1.0\n",
|
|
"b 1.0\n",
|
|
"c 2.0\n",
|
|
"d 2.0\n",
|
|
"e 3.0\n",
|
|
"dtype: float64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 41,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example5.fillna(method='ffill')"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "nDXeYuHzgRsI"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Você também pode **preencher retroativamente** para propagar o próximo valor válido para trás e preencher um nulo:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 42,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "4M5onHcEgRsI",
|
|
"outputId": "8f32b185-40dd-4a9f-bd85-54d6b6a414fe",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"a 1.0\n",
|
|
"b 2.0\n",
|
|
"c 2.0\n",
|
|
"d 3.0\n",
|
|
"e 3.0\n",
|
|
"dtype: float64"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 42,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example5.fillna(method='bfill')"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "MbBzTom5gRsI"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como você pode imaginar, isso funciona da mesma forma com DataFrames, mas você também pode especificar um `axis` ao longo do qual preencher valores nulos:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 43,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "aRpIvo4ZgRsI",
|
|
"outputId": "905a980a-a808-4eca-d0ba-224bd7d85955",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2 3\n",
|
|
"0 1.0 NaN 7 NaN\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8 NaN\n",
|
|
"2 NaN 6.0 9 NaN"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 43,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 44,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "VM1qtACAgRsI",
|
|
"outputId": "71f2ad28-9b4e-4ff4-f5c3-e731eb489ade",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>7.0</td>\n",
|
|
" <td>7.0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8.0</td>\n",
|
|
" <td>8.0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>9.0</td>\n",
|
|
" <td>9.0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2 3\n",
|
|
"0 1.0 1.0 7.0 7.0\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8.0 8.0\n",
|
|
"2 NaN 6.0 9.0 9.0"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 44,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4.fillna(method='ffill', axis=1)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "ZeMc-I1EgRsI"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Observe que, quando um valor anterior não está disponível para preenchimento, o valor nulo permanece.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "eeAoOU0RgRsJ"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Exercício:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 45,
|
|
"metadata": {
|
|
"collapsed": true,
|
|
"id": "e8S-CjW8gRsJ",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# What output does example4.fillna(method='bfill', axis=1) produce?\n",
|
|
"# What about example4.fillna(method='ffill') or example4.fillna(method='bfill')?\n",
|
|
"# Can you think of a longer code snippet to write that can fill all of the null values in example4?\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "YHgy0lIrgRsJ"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Você pode ser criativo sobre como usar `fillna`. Por exemplo, vamos olhar para `example4` novamente, mas desta vez vamos preencher os valores ausentes com a média de todos os valores no `DataFrame`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 46,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "OtYVErEygRsJ",
|
|
"outputId": "708b1e67-45ca-44bf-a5ee-8b2de09ece73",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>1.0</td>\n",
|
|
" <td>5.5</td>\n",
|
|
" <td>7</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>2.0</td>\n",
|
|
" <td>5.0</td>\n",
|
|
" <td>8</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>1.5</td>\n",
|
|
" <td>6.0</td>\n",
|
|
" <td>9</td>\n",
|
|
" <td>NaN</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" 0 1 2 3\n",
|
|
"0 1.0 5.5 7 NaN\n",
|
|
"1 2.0 5.0 8 NaN\n",
|
|
"2 1.5 6.0 9 NaN"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 46,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example4.fillna(example4.mean())"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "zpMvCkLSgRsJ"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Observe que a coluna 3 ainda está sem valores: a direção padrão é preencher os valores linha por linha.\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Conclusão:** Existem várias maneiras de lidar com valores ausentes em seus conjuntos de dados. A estratégia específica que você utiliza (removê-los, substituí-los ou até mesmo como substituí-los) deve ser determinada pelas particularidades desses dados. Você desenvolverá uma melhor percepção de como lidar com valores ausentes à medida que trabalhar e interagir mais com conjuntos de dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "bauDnESIl9FH"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Codificação de Dados Categóricos\n",
|
|
"\n",
|
|
"Modelos de aprendizado de máquina lidam apenas com números e qualquer tipo de dado numérico. Eles não conseguem diferenciar entre um \"Sim\" e um \"Não\", mas conseguem distinguir entre 0 e 1. Portanto, após preencher os valores ausentes, é necessário codificar os dados categóricos em uma forma numérica para que o modelo possa compreendê-los.\n",
|
|
"\n",
|
|
"A codificação pode ser feita de duas maneiras. Vamos discutir essas formas a seguir.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "uDq9SxB7mu5i"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"**CODIFICAÇÃO DE RÓTULOS**\n",
|
|
"\n",
|
|
"A codificação de rótulos basicamente consiste em converter cada categoria em um número. Por exemplo, suponha que temos um conjunto de dados de passageiros de avião e há uma coluna contendo a classe deles entre as seguintes ['classe executiva', 'classe econômica', 'primeira classe']. Se aplicarmos a codificação de rótulos, isso seria transformado em [0,1,2]. Vamos ver um exemplo com código. Como aprenderemos `scikit-learn` nos próximos notebooks, não o utilizaremos aqui.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 47,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 235
|
|
},
|
|
"id": "1vGz7uZyoWHL",
|
|
"outputId": "9e252855-d193-4103-a54d-028ea7787b34"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>ID</th>\n",
|
|
" <th>class</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>business class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>20</td>\n",
|
|
" <td>first class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>30</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>40</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>50</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>5</th>\n",
|
|
" <td>60</td>\n",
|
|
" <td>business class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" ID class\n",
|
|
"0 10 business class\n",
|
|
"1 20 first class\n",
|
|
"2 30 economy class\n",
|
|
"3 40 economy class\n",
|
|
"4 50 economy class\n",
|
|
"5 60 business class"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 47,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"label = pd.DataFrame([\n",
|
|
" [10,'business class'],\n",
|
|
" [20,'first class'],\n",
|
|
" [30, 'economy class'],\n",
|
|
" [40, 'economy class'],\n",
|
|
" [50, 'economy class'],\n",
|
|
" [60, 'business class']\n",
|
|
"],columns=['ID','class'])\n",
|
|
"label"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "IDHnkwTYov-h"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Para realizar a codificação de rótulos na primeira coluna, primeiro precisamos descrever um mapeamento de cada classe para um número, antes de substituir.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 48,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 235
|
|
},
|
|
"id": "ZC5URJG3o1ES",
|
|
"outputId": "aab0f1e7-e0f3-4c14-8459-9f9168c85437"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>ID</th>\n",
|
|
" <th>class</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>20</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>30</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>40</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>50</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>5</th>\n",
|
|
" <td>60</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" ID class\n",
|
|
"0 10 0\n",
|
|
"1 20 2\n",
|
|
"2 30 1\n",
|
|
"3 40 1\n",
|
|
"4 50 1\n",
|
|
"5 60 0"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 48,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"class_labels = {'business class':0,'economy class':1,'first class':2}\n",
|
|
"label['class'] = label['class'].replace(class_labels)\n",
|
|
"label"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "ftnF-TyapOPt"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Como podemos ver, o resultado corresponde ao que esperávamos. Então, quando usamos a codificação de rótulos? A codificação de rótulos é usada em um ou ambos os seguintes casos:\n",
|
|
"1. Quando o número de categorias é grande\n",
|
|
"2. Quando as categorias estão em ordem.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "eQPAPVwsqWT7"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"**ONE HOT ENCODING**\n",
|
|
"\n",
|
|
"Outro tipo de codificação é o One Hot Encoding. Nesse tipo de codificação, cada categoria da coluna é adicionada como uma coluna separada, e cada ponto de dados recebe um 0 ou 1 dependendo se contém ou não aquela categoria. Assim, se houver n categorias diferentes, n colunas serão adicionadas ao dataframe.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Por exemplo, vamos usar o mesmo exemplo de classe de avião. As categorias eram: ['business class', 'economy class', 'first class']. Então, se realizarmos o One Hot Encoding, as seguintes três colunas serão adicionadas ao conjunto de dados: ['class_business class', 'class_economy class', 'class_first class'].\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 49,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 235
|
|
},
|
|
"id": "ZM0eVh0ArKUL",
|
|
"outputId": "83238a76-b3a5-418d-c0b6-605b02b6891b"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>ID</th>\n",
|
|
" <th>class</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>business class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>20</td>\n",
|
|
" <td>first class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>30</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>40</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>50</td>\n",
|
|
" <td>economy class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>5</th>\n",
|
|
" <td>60</td>\n",
|
|
" <td>business class</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" ID class\n",
|
|
"0 10 business class\n",
|
|
"1 20 first class\n",
|
|
"2 30 economy class\n",
|
|
"3 40 economy class\n",
|
|
"4 50 economy class\n",
|
|
"5 60 business class"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 49,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"one_hot = pd.DataFrame([\n",
|
|
" [10,'business class'],\n",
|
|
" [20,'first class'],\n",
|
|
" [30, 'economy class'],\n",
|
|
" [40, 'economy class'],\n",
|
|
" [50, 'economy class'],\n",
|
|
" [60, 'business class']\n",
|
|
"],columns=['ID','class'])\n",
|
|
"one_hot"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "aVnZ7paDrWmb"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Vamos realizar a codificação one hot na primeira coluna\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 50,
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "RUPxf7egrYKr"
|
|
},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"one_hot_data = pd.get_dummies(one_hot,columns=['class'])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 51,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 235
|
|
},
|
|
"id": "TM37pHsFr4ge",
|
|
"outputId": "7be15f53-79b2-447a-979c-822658339a9e"
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>ID</th>\n",
|
|
" <th>class_business class</th>\n",
|
|
" <th>class_economy class</th>\n",
|
|
" <th>class_first class</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>10</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>20</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>30</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>40</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>50</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>5</th>\n",
|
|
" <td>60</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" <td>0</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" ID class_business class class_economy class class_first class\n",
|
|
"0 10 1 0 0\n",
|
|
"1 20 0 0 1\n",
|
|
"2 30 0 1 0\n",
|
|
"3 40 0 1 0\n",
|
|
"4 50 0 1 0\n",
|
|
"5 60 1 0 0"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 51,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"one_hot_data"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "_zXRLOjXujdA"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Cada coluna codificada em one-hot contém 0 ou 1, o que especifica se aquela categoria existe para aquele ponto de dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "bDnC4NQOu0qr"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Quando usamos one hot encoding? One hot encoding é utilizado em um ou ambos os seguintes casos:\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. Quando o número de categorias e o tamanho do conjunto de dados são menores.\n",
|
|
"2. Quando as categorias não seguem nenhuma ordem específica.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "XnUmci_4uvyu"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"> Principais pontos:\n",
|
|
"1. A codificação é feita para converter dados não numéricos em dados numéricos.\n",
|
|
"2. Existem dois tipos de codificação: Codificação de Rótulos e Codificação One Hot, ambas podem ser realizadas conforme as necessidades do conjunto de dados.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "K8UXOJYRgRsJ"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"## Removendo dados duplicados\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Objetivo de aprendizado:** Ao final desta subseção, você deve estar confortável em identificar e remover valores duplicados de DataFrames.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Além de dados ausentes, você frequentemente encontrará dados duplicados em conjuntos de dados do mundo real. Felizmente, o pandas oferece uma maneira fácil de detectar e remover entradas duplicadas.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "qrEG-Wa0gRsJ"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Identificando duplicados: `duplicated`\n",
|
|
"\n",
|
|
"Você pode identificar valores duplicados facilmente usando o método `duplicated` no pandas, que retorna uma máscara booleana indicando se uma entrada em um `DataFrame` é duplicada de uma anterior. Vamos criar outro exemplo de `DataFrame` para ver isso em ação.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 52,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 204
|
|
},
|
|
"id": "ZLu6FEnZgRsJ",
|
|
"outputId": "376512d1-d842-4db1-aea3-71052aeeecaf",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>letters</th>\n",
|
|
" <th>numbers</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>A</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>2</th>\n",
|
|
" <td>A</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>4</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" letters numbers\n",
|
|
"0 A 1\n",
|
|
"1 B 2\n",
|
|
"2 A 1\n",
|
|
"3 B 3\n",
|
|
"4 B 3"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 52,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example6 = pd.DataFrame({'letters': ['A','B'] * 2 + ['B'],\n",
|
|
" 'numbers': [1, 2, 1, 3, 3]})\n",
|
|
"example6"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 53,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/"
|
|
},
|
|
"id": "cIduB5oBgRsK",
|
|
"outputId": "3da27b3d-4d69-4e1d-bb52-0af21bae87f2",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/plain": [
|
|
"0 False\n",
|
|
"1 False\n",
|
|
"2 True\n",
|
|
"3 False\n",
|
|
"4 True\n",
|
|
"dtype: bool"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 53,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example6.duplicated()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "0eDRJD4SgRsK"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"### Removendo duplicatas: `drop_duplicates`\n",
|
|
"`drop_duplicates` simplesmente retorna uma cópia dos dados em que todos os valores `duplicated` são `False`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 54,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 142
|
|
},
|
|
"id": "w_YPpqIqgRsK",
|
|
"outputId": "ac66bd2f-8671-4744-87f5-8b8d96553dea",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>letters</th>\n",
|
|
" <th>numbers</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>A</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>3</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>3</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" letters numbers\n",
|
|
"0 A 1\n",
|
|
"1 B 2\n",
|
|
"3 B 3"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 54,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example6.drop_duplicates()"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "69AqoCZAgRsK"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"Tanto `duplicated` quanto `drop_duplicates` consideram por padrão todas as colunas, mas você pode especificar que eles examinem apenas um subconjunto de colunas no seu `DataFrame`:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": 55,
|
|
"metadata": {
|
|
"colab": {
|
|
"base_uri": "https://localhost:8080/",
|
|
"height": 111
|
|
},
|
|
"id": "BILjDs67gRsK",
|
|
"outputId": "ef6dcc08-db8b-4352-c44e-5aa9e2bec0d3",
|
|
"trusted": false
|
|
},
|
|
"outputs": [
|
|
{
|
|
"data": {
|
|
"text/html": [
|
|
"<div>\n",
|
|
"<style scoped>\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
|
|
" vertical-align: middle;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe tbody tr th {\n",
|
|
" vertical-align: top;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"\n",
|
|
" .dataframe thead th {\n",
|
|
" text-align: right;\n",
|
|
" }\n",
|
|
"</style>\n",
|
|
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
|
|
" <thead>\n",
|
|
" <tr style=\"text-align: right;\">\n",
|
|
" <th></th>\n",
|
|
" <th>letters</th>\n",
|
|
" <th>numbers</th>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </thead>\n",
|
|
" <tbody>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>0</th>\n",
|
|
" <td>A</td>\n",
|
|
" <td>1</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" <tr>\n",
|
|
" <th>1</th>\n",
|
|
" <td>B</td>\n",
|
|
" <td>2</td>\n",
|
|
" </tr>\n",
|
|
" </tbody>\n",
|
|
"</table>\n",
|
|
"</div>"
|
|
],
|
|
"text/plain": [
|
|
" letters numbers\n",
|
|
"0 A 1\n",
|
|
"1 B 2"
|
|
]
|
|
},
|
|
"execution_count": 55,
|
|
"metadata": {},
|
|
"output_type": "execute_result"
|
|
}
|
|
],
|
|
"source": [
|
|
"example6.drop_duplicates(['letters'])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {
|
|
"id": "GvX4og1EgRsL"
|
|
},
|
|
"source": [
|
|
"> **Conclusão:** Remover dados duplicados é uma parte essencial de quase todos os projetos de ciência de dados. Dados duplicados podem alterar os resultados de suas análises e fornecer resultados imprecisos!\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"## Verificação de Qualidade de Dados do Mundo Real\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Objetivo de aprendizado:** Ao final desta seção, você deve estar confortável em detectar e corrigir problemas comuns de qualidade de dados do mundo real, incluindo valores categóricos inconsistentes, valores numéricos anormais (outliers) e entidades duplicadas com variações.\n",
|
|
"\n",
|
|
"Embora valores ausentes e duplicatas exatas sejam problemas comuns, conjuntos de dados do mundo real frequentemente apresentam problemas mais sutis:\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. **Valores categóricos inconsistentes**: A mesma categoria escrita de forma diferente (ex.: \"USA\", \"U.S.A\", \"United States\")\n",
|
|
"2. **Valores numéricos anormais**: Outliers extremos que indicam erros de entrada de dados (ex.: idade = 999)\n",
|
|
"3. **Linhas quase duplicadas**: Registros que representam a mesma entidade com pequenas variações\n",
|
|
"\n",
|
|
"Vamos explorar técnicas para detectar e lidar com esses problemas.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### Criando um Conjunto de Dados \"Sujo\" de Exemplo\n",
|
|
"\n",
|
|
"Primeiro, vamos criar um conjunto de dados de exemplo que contém os tipos de problemas que encontramos com frequência em dados do mundo real:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"import pandas as pd\n",
|
|
"import numpy as np\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Create a sample dataset with quality issues\n",
|
|
"dirty_data = pd.DataFrame({\n",
|
|
" 'customer_id': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12],\n",
|
|
" 'name': ['John Smith', 'Jane Doe', 'John Smith', 'Bob Johnson', \n",
|
|
" 'Alice Williams', 'Charlie Brown', 'John Smith', 'Eva Martinez',\n",
|
|
" 'Bob Johnson', 'Diana Prince', 'Frank Castle', 'Alice Williams'],\n",
|
|
" 'age': [25, 32, 25, 45, 28, 199, 25, 31, 45, 27, -5, 28],\n",
|
|
" 'country': ['USA', 'UK', 'U.S.A', 'Canada', 'USA', 'United Kingdom',\n",
|
|
" 'United States', 'Mexico', 'canada', 'USA', 'UK', 'usa'],\n",
|
|
" 'purchase_amount': [100.50, 250.00, 105.00, 320.00, 180.00, 90.00,\n",
|
|
" 102.00, 275.00, 325.00, 195.00, 410.00, 185.00]\n",
|
|
"})\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"Sample 'Dirty' Dataset:\")\n",
|
|
"print(dirty_data)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### 1. Detectando Valores Categóricos Inconsistentes\n",
|
|
"\n",
|
|
"Observe que a coluna `country` possui várias representações para os mesmos países. Vamos identificar essas inconsistências:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Check unique values in the country column\n",
|
|
"print(\"Unique country values:\")\n",
|
|
"print(dirty_data['country'].unique())\n",
|
|
"print(f\"\\nTotal unique values: {dirty_data['country'].nunique()}\")\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Count occurrences of each variation\n",
|
|
"print(\"\\nValue counts:\")\n",
|
|
"print(dirty_data['country'].value_counts())"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Padronizando Valores Categóricos\n",
|
|
"\n",
|
|
"Podemos criar um mapeamento para padronizar esses valores. Uma abordagem simples é converter para letras minúsculas e criar um dicionário de mapeamento:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Create a standardization mapping\n",
|
|
"country_mapping = {\n",
|
|
" 'usa': 'USA',\n",
|
|
" 'u.s.a': 'USA',\n",
|
|
" 'united states': 'USA',\n",
|
|
" 'uk': 'UK',\n",
|
|
" 'united kingdom': 'UK',\n",
|
|
" 'canada': 'Canada',\n",
|
|
" 'mexico': 'Mexico'\n",
|
|
"}\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Standardize the country column\n",
|
|
"dirty_data['country_clean'] = dirty_data['country'].str.lower().map(country_mapping)\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"Before standardization:\")\n",
|
|
"print(dirty_data['country'].value_counts())\n",
|
|
"print(\"\\nAfter standardization:\")\n",
|
|
"print(dirty_data[['country_clean']].value_counts())"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"**Alternativa: Usando Correspondência Fuzzy**\n",
|
|
"\n",
|
|
"Para casos mais complexos, podemos usar a correspondência de strings fuzzy com a biblioteca `rapidfuzz` para detectar automaticamente strings semelhantes:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"try:\n",
|
|
" from rapidfuzz import process, fuzz\n",
|
|
"except ImportError:\n",
|
|
" print(\"rapidfuzz is not installed. Please install it with 'pip install rapidfuzz' to use fuzzy matching.\")\n",
|
|
" process = None\n",
|
|
" fuzz = None\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Get unique countries\n",
|
|
"unique_countries = dirty_data['country'].unique()\n",
|
|
"\n",
|
|
"# For each country, find similar matches\n",
|
|
"if process is not None and fuzz is not None:\n",
|
|
" print(\"Finding similar country names (similarity > 70%):\")\n",
|
|
" for country in unique_countries:\n",
|
|
" matches = process.extract(country, unique_countries, scorer=fuzz.ratio, limit=3)\n",
|
|
" # Filter matches with similarity > 70 and not identical\n",
|
|
" similar = [m for m in matches if m[1] > 70 and m[0] != country]\n",
|
|
" if similar:\n",
|
|
" print(f\"\\n'{country}' is similar to:\")\n",
|
|
" for match, score, _ in similar:\n",
|
|
" print(f\" - '{match}' (similarity: {score}%)\")\n",
|
|
"else:\n",
|
|
" print(\"Skipping fuzzy matching because rapidfuzz is not available.\")"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### 2. Detectando Valores Numéricos Anormais (Outliers)\n",
|
|
"\n",
|
|
"Analisando a coluna `age`, temos alguns valores suspeitos como 199 e -5. Vamos usar métodos estatísticos para detectar esses outliers.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Display basic statistics\n",
|
|
"print(\"Age column statistics:\")\n",
|
|
"print(dirty_data['age'].describe())\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Identify impossible values using domain knowledge\n",
|
|
"print(\"\\nRows with impossible age values (< 0 or > 120):\")\n",
|
|
"impossible_ages = dirty_data[(dirty_data['age'] < 0) | (dirty_data['age'] > 120)]\n",
|
|
"print(impossible_ages[['customer_id', 'name', 'age']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Usando o Método IQR (Intervalo Interquartil)\n",
|
|
"\n",
|
|
"O método IQR é uma técnica estatística robusta para detecção de valores atípicos, sendo menos sensível a valores extremos:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Calculate IQR for age (excluding impossible values)\n",
|
|
"valid_ages = dirty_data[(dirty_data['age'] >= 0) & (dirty_data['age'] <= 120)]['age']\n",
|
|
"\n",
|
|
"Q1 = valid_ages.quantile(0.25)\n",
|
|
"Q3 = valid_ages.quantile(0.75)\n",
|
|
"IQR = Q3 - Q1\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Define outlier bounds\n",
|
|
"lower_bound = Q1 - 1.5 * IQR\n",
|
|
"upper_bound = Q3 + 1.5 * IQR\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(f\"IQR-based outlier bounds for age: [{lower_bound:.2f}, {upper_bound:.2f}]\")\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Identify outliers\n",
|
|
"age_outliers = dirty_data[(dirty_data['age'] < lower_bound) | (dirty_data['age'] > upper_bound)]\n",
|
|
"print(f\"\\nRows with age outliers:\")\n",
|
|
"print(age_outliers[['customer_id', 'name', 'age']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Usando o Método Z-Score\n",
|
|
"\n",
|
|
"O método Z-score identifica outliers com base em desvios padrão em relação à média:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"try:\n",
|
|
" from scipy import stats\n",
|
|
"except ImportError:\n",
|
|
" print(\"scipy is required for Z-score calculation. Please install it with 'pip install scipy' and rerun this cell.\")\n",
|
|
"else:\n",
|
|
" # Calculate Z-scores for age, handling NaN values\n",
|
|
" age_nonan = dirty_data['age'].dropna()\n",
|
|
" zscores = np.abs(stats.zscore(age_nonan))\n",
|
|
" dirty_data['age_zscore'] = np.nan\n",
|
|
" dirty_data.loc[age_nonan.index, 'age_zscore'] = zscores\n",
|
|
"\n",
|
|
" # Typically, Z-score > 3 indicates an outlier\n",
|
|
" print(\"Rows with age Z-score > 3:\")\n",
|
|
" zscore_outliers = dirty_data[dirty_data['age_zscore'] > 3]\n",
|
|
" print(zscore_outliers[['customer_id', 'name', 'age', 'age_zscore']])\n",
|
|
"\n",
|
|
" # Clean up the temporary column\n",
|
|
" dirty_data = dirty_data.drop('age_zscore', axis=1)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Lidando com Outliers\n",
|
|
"\n",
|
|
"Uma vez detectados, os outliers podem ser tratados de várias maneiras:\n",
|
|
"1. **Remover**: Excluir linhas com outliers (se forem erros)\n",
|
|
"2. **Limitar**: Substituir pelos valores limite\n",
|
|
"3. **Substituir por NaN**: Tratar como dados ausentes e usar técnicas de imputação\n",
|
|
"4. **Manter**: Se forem valores extremos legítimos\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Create a cleaned version by replacing impossible ages with NaN\n",
|
|
"dirty_data['age_clean'] = dirty_data['age'].apply(\n",
|
|
" lambda x: np.nan if (x < 0 or x > 120) else x\n",
|
|
")\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"Age column before and after cleaning:\")\n",
|
|
"print(dirty_data[['customer_id', 'name', 'age', 'age_clean']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### 3. Detectando Linhas Quase Duplicadas\n",
|
|
"\n",
|
|
"Observe que nosso conjunto de dados possui várias entradas para \"John Smith\" com valores ligeiramente diferentes. Vamos identificar possíveis duplicatas com base na similaridade dos nomes.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# First, let's look at exact name matches (ignoring extra whitespace)\n",
|
|
"dirty_data['name_normalized'] = dirty_data['name'].str.strip().str.lower()\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"Checking for duplicate names:\")\n",
|
|
"duplicate_names = dirty_data[dirty_data.duplicated(['name_normalized'], keep=False)]\n",
|
|
"print(duplicate_names.sort_values('name_normalized')[['customer_id', 'name', 'age', 'country']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Encontrando Quase-Duplicados com Correspondência Fuzzy\n",
|
|
"\n",
|
|
"Para uma detecção de duplicados mais avançada, podemos usar correspondência fuzzy para encontrar nomes semelhantes:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"try:\n",
|
|
" from rapidfuzz import process, fuzz\n",
|
|
"\n",
|
|
" # Function to find potential duplicates\n",
|
|
" def find_near_duplicates(df, column, threshold=90):\n",
|
|
" \"\"\"\n",
|
|
" Find near-duplicate entries in a column using fuzzy matching.\n",
|
|
" \n",
|
|
" Parameters:\n",
|
|
" - df: DataFrame\n",
|
|
" - column: Column name to check for duplicates\n",
|
|
" - threshold: Similarity threshold (0-100)\n",
|
|
" \n",
|
|
" Returns: List of potential duplicate groups\n",
|
|
" \"\"\"\n",
|
|
" values = df[column].unique()\n",
|
|
" duplicate_groups = []\n",
|
|
" checked = set()\n",
|
|
" \n",
|
|
" for value in values:\n",
|
|
" if value in checked:\n",
|
|
" continue\n",
|
|
" \n",
|
|
" # Find similar values\n",
|
|
" matches = process.extract(value, values, scorer=fuzz.ratio, limit=len(values))\n",
|
|
" similar = [m[0] for m in matches if m[1] >= threshold]\n",
|
|
" \n",
|
|
" if len(similar) > 1:\n",
|
|
" duplicate_groups.append(similar)\n",
|
|
" checked.update(similar)\n",
|
|
" \n",
|
|
" return duplicate_groups\n",
|
|
"\n",
|
|
" # Find near-duplicate names\n",
|
|
" duplicate_groups = find_near_duplicates(dirty_data, 'name', threshold=90)\n",
|
|
"\n",
|
|
" print(\"Potential duplicate groups:\")\n",
|
|
" for i, group in enumerate(duplicate_groups, 1):\n",
|
|
" print(f\"\\nGroup {i}:\")\n",
|
|
" for name in group:\n",
|
|
" matching_rows = dirty_data[dirty_data['name'] == name]\n",
|
|
" print(f\" '{name}': {len(matching_rows)} occurrence(s)\")\n",
|
|
" for _, row in matching_rows.iterrows():\n",
|
|
" print(f\" - Customer {row['customer_id']}: age={row['age']}, country={row['country']}\")\n",
|
|
"except ImportError:\n",
|
|
" print(\"rapidfuzz is not installed. Skipping fuzzy matching for near-duplicates.\")"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"#### Lidando com Duplicatas\n",
|
|
"\n",
|
|
"Uma vez identificadas, você precisa decidir como lidar com as duplicatas:\n",
|
|
"1. **Manter a primeira ocorrência**: Use `drop_duplicates(keep='first')`\n",
|
|
"2. **Manter a última ocorrência**: Use `drop_duplicates(keep='last')`\n",
|
|
"3. **Agregação de informações**: Combine informações das linhas duplicadas\n",
|
|
"4. **Revisão manual**: Marque para revisão humana\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# Example: Remove duplicates based on normalized name, keeping first occurrence\n",
|
|
"cleaned_data = dirty_data.drop_duplicates(subset=['name_normalized'], keep='first')\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(f\"Original dataset: {len(dirty_data)} rows\")\n",
|
|
"print(f\"After removing name duplicates: {len(cleaned_data)} rows\")\n",
|
|
"print(f\"Removed: {len(dirty_data) - len(cleaned_data)} duplicate rows\")\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"\\nCleaned dataset:\")\n",
|
|
"print(cleaned_data[['customer_id', 'name', 'age', 'country_clean']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### Resumo: Pipeline Completo de Limpeza de Dados\n",
|
|
"\n",
|
|
"Vamos reunir tudo em um pipeline abrangente de limpeza:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"def clean_dataset(df):\n",
|
|
" \"\"\"\n",
|
|
" Comprehensive data cleaning function.\n",
|
|
" \"\"\"\n",
|
|
" # Create a copy to avoid modifying the original\n",
|
|
" cleaned = df.copy()\n",
|
|
" \n",
|
|
" # 1. Standardize categorical values (country)\n",
|
|
" country_mapping = {\n",
|
|
" 'usa': 'USA', 'u.s.a': 'USA', 'united states': 'USA',\n",
|
|
" 'uk': 'UK', 'united kingdom': 'UK',\n",
|
|
" 'canada': 'Canada', 'mexico': 'Mexico'\n",
|
|
" }\n",
|
|
" cleaned['country'] = cleaned['country'].str.lower().map(country_mapping)\n",
|
|
" \n",
|
|
" # 2. Clean abnormal age values\n",
|
|
" cleaned['age'] = cleaned['age'].apply(\n",
|
|
" lambda x: np.nan if (x < 0 or x > 120) else x\n",
|
|
" )\n",
|
|
" \n",
|
|
" # 3. Remove near-duplicate names (normalize whitespace)\n",
|
|
" cleaned['name'] = cleaned['name'].str.strip()\n",
|
|
" cleaned = cleaned.drop_duplicates(subset=['name'], keep='first')\n",
|
|
" \n",
|
|
" return cleaned\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Apply the cleaning pipeline\n",
|
|
"final_cleaned_data = clean_dataset(dirty_data)\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"Before cleaning:\")\n",
|
|
"print(f\" Rows: {len(dirty_data)}\")\n",
|
|
"print(f\" Unique countries: {dirty_data['country'].nunique()}\")\n",
|
|
"print(f\" Invalid ages: {((dirty_data['age'] < 0) | (dirty_data['age'] > 120)).sum()}\")\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"\\nAfter cleaning:\")\n",
|
|
"print(f\" Rows: {len(final_cleaned_data)}\")\n",
|
|
"print(f\" Unique countries: {final_cleaned_data['country'].nunique()}\")\n",
|
|
"print(f\" Invalid ages: {((final_cleaned_data['age'] < 0) | (final_cleaned_data['age'] > 120)).sum()}\")\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"\\nCleaned dataset:\")\n",
|
|
"print(final_cleaned_data[['customer_id', 'name', 'age', 'country', 'purchase_amount']])"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### 🎯 Exercício de Desafio\n",
|
|
"\n",
|
|
"Agora é sua vez! Abaixo está uma nova linha de dados com vários problemas de qualidade. Você consegue:\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. Identificar todos os problemas nesta linha\n",
|
|
"2. Escrever o código para corrigir cada problema\n",
|
|
"3. Adicionar a linha corrigida ao conjunto de dados\n",
|
|
"\n",
|
|
"Aqui estão os dados problemáticos:\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "code",
|
|
"execution_count": null,
|
|
"metadata": {},
|
|
"outputs": [],
|
|
"source": [
|
|
"# New problematic row\n",
|
|
"new_row = pd.DataFrame({\n",
|
|
" 'customer_id': [13],\n",
|
|
" 'name': [' Diana Prince '], # Extra whitespace\n",
|
|
" 'age': [250], # Impossible age\n",
|
|
" 'country': ['U.S.A.'], # Inconsistent format\n",
|
|
" 'purchase_amount': [150.00]\n",
|
|
"})\n",
|
|
"\n",
|
|
"print(\"New row to clean:\")\n",
|
|
"print(new_row)\n",
|
|
"\n",
|
|
"# TODO: Your code here to clean this row\n",
|
|
"# Hints:\n",
|
|
"# 1. Strip whitespace from the name\n",
|
|
"# 2. Check if the name is a duplicate (Diana Prince already exists)\n",
|
|
"# 3. Handle the impossible age value\n",
|
|
"# 4. Standardize the country name\n",
|
|
"\n",
|
|
"# Example solution (uncomment and modify as needed):\n",
|
|
"# new_row_cleaned = new_row.copy()\n",
|
|
"# new_row_cleaned['name'] = new_row_cleaned['name'].str.strip()\n",
|
|
"# new_row_cleaned['age'] = np.nan # Invalid age\n",
|
|
"# new_row_cleaned['country'] = 'USA' # Standardized\n",
|
|
"# print(\"\\nCleaned row:\")\n",
|
|
"# print(new_row_cleaned)"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"### Principais Pontos\n",
|
|
"\n",
|
|
"1. **Categorias inconsistentes** são comuns em dados do mundo real. Sempre verifique os valores únicos e padronize-os usando mapeamentos ou correspondência aproximada.\n",
|
|
"\n",
|
|
"2. **Outliers** podem afetar significativamente sua análise. Use conhecimento do domínio combinado com métodos estatísticos (IQR, Z-score) para detectá-los.\n",
|
|
"\n",
|
|
"3. **Quase duplicados** são mais difíceis de detectar do que duplicados exatos. Considere usar correspondência aproximada e normalizar os dados (letras minúsculas, remoção de espaços) para identificá-los.\n",
|
|
"\n",
|
|
"4. **A limpeza de dados é iterativa**. Pode ser necessário aplicar várias técnicas e revisar os resultados antes de finalizar seu conjunto de dados limpo.\n",
|
|
"\n",
|
|
"5. **Documente suas decisões**. Registre quais etapas de limpeza você aplicou e por que, pois isso é importante para a reprodutibilidade e transparência.\n",
|
|
"\n",
|
|
"> **Melhor Prática:** Sempre mantenha uma cópia dos seus dados originais \"sujos\". Nunca sobrescreva seus arquivos de dados fonte - crie versões limpas com convenções de nomenclatura claras, como `data_cleaned.csv`.\n"
|
|
]
|
|
},
|
|
{
|
|
"cell_type": "markdown",
|
|
"metadata": {},
|
|
"source": [
|
|
"\n---\n\n**Aviso Legal**: \nEste documento foi traduzido utilizando o serviço de tradução por IA [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator). Embora nos esforcemos para garantir a precisão, esteja ciente de que traduções automatizadas podem conter erros ou imprecisões. O documento original em seu idioma nativo deve ser considerado a fonte autoritativa. Para informações críticas, recomenda-se a tradução profissional realizada por humanos. Não nos responsabilizamos por quaisquer mal-entendidos ou interpretações equivocadas decorrentes do uso desta tradução.\n"
|
|
]
|
|
}
|
|
],
|
|
"metadata": {
|
|
"anaconda-cloud": {},
|
|
"colab": {
|
|
"name": "notebook.ipynb",
|
|
"provenance": []
|
|
},
|
|
"kernelspec": {
|
|
"display_name": "Python 3",
|
|
"language": "python",
|
|
"name": "python3"
|
|
},
|
|
"language_info": {
|
|
"codemirror_mode": {
|
|
"name": "ipython",
|
|
"version": 3
|
|
},
|
|
"file_extension": ".py",
|
|
"mimetype": "text/x-python",
|
|
"name": "python",
|
|
"nbconvert_exporter": "python",
|
|
"pygments_lexer": "ipython3",
|
|
"version": "3.5.4"
|
|
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|
|
"coopTranslator": {
|
|
"original_hash": "6301339d1c9a301b00639c635dc9b731",
|
|
"translation_date": "2025-10-03T19:56:22+00:00",
|
|
"source_file": "2-Working-With-Data/08-data-preparation/notebook.ipynb",
|
|
"language_code": "br"
|
|
}
|
|
},
|
|
"nbformat": 4,
|
|
"nbformat_minor": 0
|
|
} |