python数据分析里axis=0/1 行列定义为什么每次都不同

在Python数据分析中，axis参数决定了操作（如计算汇总统计、删除元素等）的应用方向。当设置为axis=0时，操作是跨行（纵向）执行的，而当设置为axis=1时，操作是跨列（横向）执行的。这种设计最初可能会导致一些混淆，但其实是基于数据结构的形状和操作的逻辑。

要理解这种不同，我们首先要知道，在NumPy或Pandas等库中，数据通常以二维数组或DataFrame形式出现。这些数据结构可以类比于Excel中的工作表，其中"0轴"（axis=0）通常代表行索引，而"1轴"（axis=1）通常代表列索引。操作的方向与索引是相对应的：对于axis=0，你在想象中将手指从上到下移动过数据表的所有行；对于axis=1，你将手指从左到右移动过所有列。

一、行操作（AXIS=0）

在数据分析时，常常需要跨多行进行计算，比如汇总或者求均值。当我们使用axis=0，意味着让函数沿着行“向下”进行操作，每一列中的数据都将受到影响。

举个例子，在求数据集每一列的平均值时，我们会跨过所有行去对每一列分别求平均值。这时候，我们会将axis设置为0，因为我们要在列的维度上获取结果，并且这个操作是沿着行的方向（从上到下）进行的。

二、列操作（AXIS=1）

而当我们需要在列的维度上进行操作时，比如要计算每一行的总和，就会使用axis=1。这表示函数的作用方向将沿着列“向右”进行，每一行的数据都将受到影响。

比如在DataFrame中计算每一行的总和，会对每一行各自的列元素进行加总，此时应该选择axis=1，因为操作是沿着列的方向（从左到右）进行的。

三、轴向的混淆解释

为什么会出现关于轴向的混淆？其原因主要在于直觉上的理解和实际的参数表达之间存在差异。直觉上我们可能会认为，对行进行操作就是沿着行的方向，也就是横向，然而在Python中，跨行操作实际上是按列来进行的，所以需要设置axis=0。相对应地，沿列操作（纵向）需要设置axis=1。

四、实例分析

让我们通过一个具体的例子来加深理解：

假设我们有一个DataFrame，包含了A、B两列，现在我们想要添加两个新的统计列，一个是各行的和，另一个是各列的平均值。这里就涉及到axis的使用。

import pandas as pd

创建一个DataFrame
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3], 'B': [4, 5, 6]})
沿着列计算各行的和，应设置axis=1
df['Row_Sum'] = df.sum(axis=1)
沿着行计算各列的平均值，应设置axis=0
df.loc['Col_Avg'] = df.mean(axis=0)
结果如下
    A   B  Row_Sum
0   1   4        5
1   2   5        7
2   3   6        9
Col_Avg 2   5        7

在上述代码中，df.sum(axis=1)跨过了A列和B列来对每一行求和（即横向操作），因此需要设置axis=1。而df.mean(axis=0)则是跨行来对A列和B列分别计算平均值（即纵向操作），因此采用axis=0。

五、记忆方法

为了更好地记住这一概念，可以将axis视为“沿着那个轴弹起”，就像在键盘上按下按键，而不是沿着那个方向进行操作。所以，当我们说axis=0时，想象按键是上下弹动的，我们就知道这一系列操作是列向的。而axis=1则是左右弹动，相应地操作是行向的。

总之，深入理解axis参数的定义及其在行与列操作中的运用，是熟练进行Python数据分析必不可少的一步。随着实践经验的增加，这种轴向的概念将变得更加直观和容易理解。

相关问答FAQs：

1. 为什么在Python数据分析中，axis=0/1在不同情况下定义的是行列？

在Python的数据分析中，axis用于指定操作的轴，可以是0或1。但为什么每次在不同操作中axis的定义会不同呢？

答：

• 在数据分析中，通常我们会使用NumPy或Pandas库进行数据处理。在这些库中，数据可以以二维数组或DataFrame的形式存储，其中一个维度表示行，另一个维度表示列。
• 当我们进行针对行的操作时，例如计算行的总和、均值等，我们将axis设置为0。这是因为0轴表示行，沿着这个轴进行的操作将会作用于每一行的元素。
• 当我们进行针对列的操作时，例如计算列的总和、均值等，我们将axis设置为1。这是因为1轴表示列，沿着这个轴进行的操作将会作用于每一列的元素。
• 因此，每次在Python数据分析中定义axis=0或axis=1时，实际上是在指定操作应该沿着哪个维度进行，而具体是行还是列则取决于具体的操作。

2. axis=0和axis=1在Python数据分析中的应用场景有哪些？

axis=0和axis=1在Python数据分析中有着不同的应用场景，下面是一些常见的例子：

答：

• 使用axis=0进行行方向的统计计算：例如，计算每一列的平均值、最大值、最小值等，可以通过指定axis=0来实现。
• 使用axis=1进行列方向的统计计算：例如，计算每一行的总和、均值、标准差等，可以通过指定axis=1来实现。
• 对行或列进行排序：axis=0和axis=1可以分别用于对行或列进行排序操作。
• 删除行或列：可以指定axis=0或axis=1来删除指定的行或列。
• 转置数据：通过指定axis=0或axis=1进行数据的转置操作。

3. 在某些情况下，为什么axis=0和axis=1的定义会相反？

在一些特殊情况下，axis=0和axis=1的定义可能会相反，这可能会引起一些混淆。

答：

• 在某些库或者方法中，axis的定义可能与惯常的定义相反。这种情况主要是出于历史原因或为了与其他库保持一致。
• 在使用具体的库或方法时，应该查阅相应的文档来确定axis的定义。通常，文档中会明确指出axis=0表示行，axis=1表示列，或者相反。
• 当遇到axis的定义相反的情况时，我们应该以具体的文档为准，并确保理解清楚在什么情况下axis的定义会相反。这样，我们才能正确地使用axis进行操作，并获得期望的结果。

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